设计网站专题页包括那些项目,免费销售网站模板下载,网站建设需要注意哪些细节,vps新建网站引言 在计算机网络编程中#xff0c;多路IO技术是非常常见的一种技术。其中#xff0c;Poll函数和Epoll函数是最为常用的两种多路IO技术。这两种技术可以帮助服务器端处理多个客户端的并发请求#xff0c;提高了服务器的性能。本文将介绍Poll和Epoll函数的使用方法在计算机网络编程中多路IO技术是非常常见的一种技术。其中Poll函数和Epoll函数是最为常用的两种多路IO技术。这两种技术可以帮助服务器端处理多个客户端的并发请求提高了服务器的性能。本文将介绍Poll和Epoll函数的使用方法并探讨了在服务器开发中使用这两种技术的流程和注意事项。 poll函数介绍 int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
man poll 调用 函数说明: 跟select类似, 委托内核监控可读, 可写, 异常事件
函数参数:
fds: 一个struct pollfd结构体数组的首地址 struct pollfd { int fd;//要监控的文件描述符,如果fd为-1, 表示内核不再监控 short events; //输入参数, 表示告诉内核要监控的事件, 读事件, 写事件, 异常事件 short revents;//输出参数, 表示内核告诉应用程序有哪些文件描述符有事件发生 }; events/revents: POLLIN:可读事件让内核监控读事件就要写这个 POLLOUT: 可写事件缓冲区未满就可写 POLLERR: 异常事件 nfds: 告诉内核监控的范围, 具体是: 数组下标的最大值1
timeout: 0: 不阻塞, 立刻返回 -1: 表示一直阻塞, 直到有事件发生 0: 表示阻塞时长, 在时长范围内若有事件发生会立刻返回; 如果超过了时长也会立刻返回 函数返回值: 0: 发生变化的文件描述符的个数 0: 没有文件描述符发生变化 -1: 表示异常 poll函数开发流程 1 创建socket 得到监听文件描述符lfd ----- socket();
2 设置端口复用----------setsockopt()
3 绑定 ------ bind()
4
struct pollfd client[1024]; client[0].fd lfd; // 放在哪都行放在最俩头方便使用client[0].events POLLIN; //监控读事件如果也让其监控可写事件用或// 设置为fd 为-1 表示内核不在监控这是一个初始化int maxi 0; // 定义最大数组下标for(int i 0;i 1024;i ){client[i].fd -1;}//委托内核持续监控k 0;while(1){nready poll(client,maxi 1,-1);//异常情况if(nready 0 ){if(error EINTR){continue;}break;}if(client[0].revents POLLIN){//接受新的客户端连接k ;cfd Accept(lfd,NULL,NULL);/*继续委托内核监听事件寻找在client 数组中可用位置*/for(i 0;i 1024;i ){if(client[i ].fd -1 ){client.fd[i] cfd;client.fd[i] POLLIN;break;}}//客户端连接数达到最大值if(i 1024){close(cfd);continue; //退出可能会有客户端连接退出方便继续寻找}//修改client 数组下标最大值 if(maxi i )maxi i;if(--nready 0 )continue;}//下面是有客户端发送数据的情况for(i 1;i maxi;i {//如果client数组中fd 为-1表示已经不再让内核监控了if(client[i].fd -1)continue;if(client[i].revents POLLIN){sockfd client[i].fd;memset(buf,0x00,sizeof(buf));//read 数据n Read(sockfd, buf,sizeof(buf));if(n 0){printf(read error or client closed,n [%d]\n,n);close(sockfd);client[i].fd -1; //告诉内核不再监控}else {printf(read error,n [%d],buf[%s]\n,n,buf);//发送数据给客户端Writesockfd,buf,n);}if(--nready 0 ){break;}}}close(lfd);} 多路IO-epoll 重点 将检测文件描述符的变化委托给内核去处理, 然后内核将发生变化的文件描述符对应的 事件返回给应用程序.
头文件
#include sys/epoll.h
函数 int epoll_create(int size) 函数说明创建一棵poll树返回一个数根节点 函数参数size必须传一个大于0的数 返回值返回个文件描述符这个文件描述符就表示epoll树的树根节点 int epoll_ctl(int epfd,int op,int fd,struct epoll_event *event) 函数说明将fd上的epoll树从树上删除和修改 函数参数 epfdepoll树的树根节点 op EPOLL_CTL_ADD: 添加事件节点到树 上 EPOLL_CTL_DEL: 从树上删除事件节点 EPOLL_CTL_MOD: 修改树上对应的事件节点 fd要操做的文件描述符 event event.events 常用的有: EPOLLIN: 读事件 EPOLLOUT: 写事件 EPOLLERR: 错误事件 EPOLLET: 边缘触发模式 event.fd: 要监控的事件对应的文件描述符 typedef union epoll_data{ void *ptr; int fd; uint32_t u32; uint64_t u64; }epoll_data_t; struct epoll_event{ uint32 events; / * Epoll events */ epoll_data data; /* User data variable */ }; int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); 函数说明:等待内核返回事件发生 参数说明: epfd: epoll树根 events: 传出参数, 其实是一个事件结构体数组 maxevents: 数组大小 timeout: -1: 表示永久阻塞 0: 立即返回 0: 表示超时等待事件 返回值: 成功: 返回发生事件的个数 失败: 若timeout0, 没有事件发生则返回; 返回-1, 设置errno值, 使用epoll 模型开发服务器流程 1创建socket,得到监听文件描述符lfd ---- socket() 2: 设置端口复用 ----- setsockopt() 3: 绑定 ------ bind() 4: 监听 -------- listen() 5. 创建一棵epoll树 开发完整的代码
//EPOLL 模型测试
#include wrap.h
#include sys/epoll.h
#include ctype.h
int main()
{int ret;int n;int nready;int lfd;int cfd;int sockfd;char buf[1024];socklen_t socklen;struct sockaddr_in svraddr;struct epoll_event ev;struct epoll_event events[1024];int k;int i;//创建socketlfd Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//设置文件描述符为端口复用int opt 1;setsockopt(lfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,opt,sizeof(int));//绑定svraddr.sin_family AF_INET;svraddr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY);svraddr.sin_port htons(8888);Bind(lfd,(struct sockaddr *)svraddr,sizeof(struct sockaddr_in));//ListenListen(lfd,128);//创建一棵epoll树int epfd epoll_create(1024);if(epfd 0 ){perror(create epoll error);return -1;} ev.data.fd lfd;ev.events EPOLLIN;epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,ev); //lfd 对应的事件节点上树while(1){nready epoll_wait(epfd,events,1024,-1); //等待内核返回事件 if(nready 0){perror(epoll_wait error);if(nready EINTR) //判断是否收到了中断信号 {continue;}break;}for(i 0;i nready;i ) //小于发生事件的个数 {//有客户端连接发来请求 sockfd events[i].data.fd;if(sockfd lfd) {cfd Accept(lfd,NULL,NULL);ev.data.fd cfd;ev.events EPOLLIN;epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,ev);}//有客户端发送数据过来else {memset(buf,0x00,sizeof(buf));n Read(sockfd,buf,sizeof(buf));if(n 0){close(sockfd);epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,NULL); //把sockfd从epfd树上删除 } else {for(k 0;k n;k ){buf[k] toupper(buf[k]); //返回大写 }Write(sockfd,buf,n);}}}}close(epfd);close(lfd);return 0;
} epoll 的两种模式 ET 和 LT 模式
epoll 的LT模式 epoll 默认情况是LT模式在这种情况下如果读数据一次性没有读完 缓冲区还有可读数据则epoll_wait还会再次通知。 epoll 的ET模式 如果将epoll设置为ET模式若读数据的时候一次性没有读完则epoll_wait不再通知 直到下次有新的数据 用ET模式下为了防止第二个客户端可以正常连接并且发送数据需要将socket设置为非阻塞模式
ET设置了非阻塞模式是因为使用了边缘触发模式EPOLLET。在边缘触发模式下当有数据可读时只会触发一次EPOLLIN事件如果该次读取没有将缓冲区中的数据全部读取完毕下次还是会触发EPOLLIN事件。因此为了保证每次读取完整的数据需要将socket设置为非阻塞模式避免在缓冲区没有全部读取完毕时进行阻塞。
代码
//EPOLL 模型测试 ET
#include wrap.h
#include sys/epoll.h
#include ctype.h
#include fcntl.h
int main()
{int ret;int n;int nready;int lfd;int cfd;int sockfd;char buf[1024];socklen_t socklen;struct sockaddr_in svraddr;struct epoll_event ev;struct epoll_event events[1024];int k;int i;//创建socketlfd Socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//设置文件描述符为端口复用int opt 1;setsockopt(lfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,opt,sizeof(int));//绑定svraddr.sin_family AF_INET;svraddr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY);svraddr.sin_port htons(8888);Bind(lfd,(struct sockaddr *)svraddr,sizeof(struct sockaddr_in));//ListenListen(lfd,128);//创建一棵epoll树int epfd epoll_create(1024);if(epfd 0 ){perror(create epoll error);return -1;} ev.data.fd lfd;ev.events EPOLLIN;epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,ev); //lfd 对应的事件节点上树while(1){nready epoll_wait(epfd,events,1024,-1); //等待内核返回事件 if(nready 0){perror(epoll_wait error);if(nready EINTR) //判断是否收到了中断信号 {continue;}break;}for(i 0;i nready;i ) //小于发生事件的个数 {//有客户端连接发来请求 sockfd events[i].data.fd;if(sockfd lfd) {cfd Accept(lfd,NULL,NULL);ev.data.fd cfd;ev.events EPOLLIN | EPOLLET; //epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,ev);//将cfd设置为非阻塞模式int flag fcntl(cfd, F_GETFL);flag | O_NONBLOCK; //O_NONBLOCK非阻塞标志位置为1。fcntl(cfd, F_SETFL, flag);}//有客户端发送数据过来else {memset(buf,0x00,sizeof(buf));while(1){n Read(sockfd,buf,sizeof(buf));printf(n [%d]\n,n);if(n -1){printf(read over,n [%d]\n,n);break;}if(n 0 || (n 0 n!-1)) //对方关闭连接或者异常的情况 {printf(n [%d],buf [%s]\n,n,buf);close(sockfd);epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,sockfd,NULL); //把sockfd从epfd树上删除 break;} else {printf(n [%d],buf [%s]\n,n,buf);for(k 0;k n;k ){buf[k] toupper(buf[k]); //返回大写 }Write(sockfd,buf,n);}}}}}close(epfd);close(lfd);return 0;
} 图解epoll反应堆流程
