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epoll入门

第七根弦 2014 年 12 月 24 日 UC 发表评论 (0)

epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的，下面简要说明所用到的数据结构和函数：
所用到的数据结构

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typedef union epoll_data {  
    void *ptr;  
    int fd;  
    __uint32_t u32;  
    __uint64_t u64;  
} epoll_data_t;  
 
struct epoll_event {  
    __uint32_t events;      /* Epoll events */  
    epoll_data_t data;      /* User data variable */  
};


结构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件，其中epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据，例如一个client连接到服务器，服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符，可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。epoll_event 结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件可能的取值为：

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EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读；  
EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；  
EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；  
EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；  
EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；  
EPOLLET：表示对应的文件描述符有事件发生；

所用到的函数：
1、epoll_create函数
函数声明：int epoll_create(int size)
该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围（我觉得这个参数和select函数的第一个参数应该是类似的但是该怎么设置才好，我也不太清楚）。
2、epoll_ctl函数
函数声明：int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
该函数用于控制某个文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
参数：epfd：由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
op：要进行的操作例如注册事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 注册、EPOLL_CTL_MOD 修
改、EPOLL_CTL_DEL 删除
fd：关联的文件描述符；
event：指向epoll_event的指针；
如果调用成功返回0,不成功返回-1
3、epoll_wait函数
函数声明:int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生；
参数：
epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
epoll_event:用于回传代处理事件的数组；
maxevents:每次能处理的事件数；
timeout:等待I/O事件发生的超时值；
返回发生事件数。

以代码来说明问题:
首先给出server的代码,需要说明的是每次accept的连接,加入可读集的时候采用的都是LT模式,而且接收缓冲区是5字节的,也就是每次只接收5字节的数据:

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#include<iostream>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/epoll.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
using namespace std;
 
#define MAXLINE  5
#define OPEN_MAX  100
#define LISTENQ  20
#define SERV_PORT  5000
#define INFTIM  1000
 
void setnonblocking(int sock)
{
int opts;
opts = fcntl(sock,F_GETFL);
if(opts < 0)
{
perror(" fcntl(sock,GETFL)");
exit (1);
}
opts = opts|O_NONBLOCK;
if(fcntl(sock,F_SETFL,opts) < 0)
{
perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");
exit (1);
}  
}
 
int main()
{
int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd, epfd, nfds;
ssize_t n;
char line[MAXLINE];
socklen_t clilen;
 
// 声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件
struct epoll_event ev,events[20];
 
// 生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符
epfd = epoll_create(256);
 
struct sockaddr_in clientaddr;
struct sockaddr_in serveraddr;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,  0 );
// 把socket设置为非阻塞方式
setnonblocking(listenfd);
 
// 设置与要处理的事件相关的文件描述符
ev.data.fd = listenfd;
 
// 设置要处理的事件类型
ev.events = EPOLLIN;
// 注册epoll事件
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev);
 
bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
serveraddr.sin_family  =  AF_INET;
char *local_addr = "127.0.0.1";
inet_aton(local_addr, &(serveraddr.sin_addr)); // htons(SERV_PORT);
serveraddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
listen(listenfd, LISTENQ);
maxi = 0;
for(;;)
{
// 等待epoll事件的发生
nfds = epoll_wait(epfd, events, 20 , 500);
// 处理所发生的所有事件    
for(i = 0 ;i < nfds; ++ i)
{
if(events[i].data.fd == listenfd)
{              
clilen=sizeof(struct sockaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clilen);
if (connfd < 0 )
{
perror("connfd<0");
exit ( 1 );
}
// setnonblocking(connfd);
char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr);
cout  <<   " accapt a connection from  "   <<  str  <<  endl;
 
// 设置用于读操作的文件描述符
ev.data.fd = connfd;
// 设置用于注测的读操作事件
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;
// ev.events = EPOLLIN;
// 注册ev
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &ev);
}
else if(events[i].events & EPOLLIN)
{
cout  <<   " EPOLLIN "   <<  endl;
if((sockfd = events[i].data.fd) < 0)
continue;
if((n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0)
{
if(errno == ECONNRESET)
{
close(sockfd);
events[i].data.fd  =   - 1 ;
}  
else
std::cout << " readline error " << std::endl;
}  
else if  (n  ==   0 )
{
close(sockfd);
events[i].data.fd = - 1 ;
}
line[n] = ' \0';
cout<<" read  "<<line<<endl;
 
// 设置用于写操作的文件描述符
ev.data.fd = sockfd;
// 设置用于注测的写操作事件
ev.events = EPOLLOUT|EPOLLET;
// 修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT
// epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd, & ev);
}
else if (events[i].events & EPOLLOUT)
{  
sockfd = events[i].data.fd;
write(sockfd, line, n);
 
// 设置用于读操作的文件描述符
ev.data.fd = sockfd;
// 设置用于注测的读操作事件
ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;
// 修改sockfd上要处理的事件为EPOLIN
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd, & ev);
}
}
}
return  0 ;
}

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