epoll是linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll,是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本,它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。另一点原因就是获取事件的时候,它无须遍历整个被侦听的描述符集,只要遍历那些被内核IO事件异步唤醒而加入Ready队列的描述符集合就行了。
注:epoll除了提供select/poll那种IO事件的水平触发(Level Triggered)外,还提供了边缘触发(Edge Triggered),这就使得用户空间程序有可能缓存IO状态,减少epoll_wait/epoll_pwait的调用,提高应用程序效率。
注:epoll文件描述符用完后,直接用close关闭即可,非常方便。事实上,任何被侦听的文件符只要其被关闭,那么它也会自动从被侦听的文件描述符集合中删除,很是智能。
epoll相关的系统调用有:epoll_create, epoll_ctl和epoll_wait。
1.epoll_create用来创建一个epoll文件描述符。
返回值:
>0:非空文件描述符;
-1:函数调用失败,同时会自动设置全局变量errno;
2.epoll_ctl用来添加/修改/删除需要侦听的文件描述符及其事件.
epoll的事件注册函数,它不同于select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。
epfd:epoll_create的返回值
op:表示动作,为以下三个宏任意一个(根据需要):添加,修改,删除
fd:为关心的描述符
event为:关心描述符事件
3.epoll_wait/epoll_pwait接收发生在被侦听的描述符上的,用户感兴趣的IO事件。
收集在epoll监控的事件中已经就绪的事件。
events:是分配好的epoll_event结构体数组,epoll将会把就绪的事件赋值到events数组中(events不可以是空指针,内核只负责把数据复制到这个events数组中)。
maxevents:告之内核这个events有多大,这个 maxevents的值不能小于创建epoll_create()时的size
timeout:是超时时间(毫秒)
1.0表示轮询非阻塞,立即返回;
2.-1将不确定,也有说法说是永久阻塞。
3.大于0,以timeput事件轮询返回
返回值:
1.成功,返回对应I/O上已准备好的文件描述符数
2.0表示已超时。
3.-1,发生错误。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/epoll.h>
#define _SIZE_ 64
#define _BACKLOG_ 5
typedef struct fdBuf
{
void * _buf;
int _fd;
}fdBuf;
static void usage(const char* proc)
{
printf("%s [ip][port]",proc);
}
static int startup(char* ip,int port)
{
int listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(listen_sock<0)
{
perror("socket");
exit(1);
}
struct sockaddr_in local;
local.sin_family=AF_INET;
local.sin_port=htons(port);
local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
if(bind(listen_sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
{
perror("bind");
exit(2);
}
if(listen(listen_sock,_BACKLOG_)<0)
{
perror("listen");
exit(3);
}
return listen_sock;
}
int sock_epoll(int listen_sock)
{
//1.create fds instance
int ins=epoll_create(_SIZE_);
if(ins<0)
{
perror("poll_create");
return 1;
}
struct epoll_event ev;
ev.events=EPOLLIN;
ev.data.fd=listen_sock;
int i=0;//index
fdBuf bufs[_SIZE_];
for(i=0;i<_SIZE_;++i)
{
bufs[i]._fd=-1;
bufs[i]._buf=NULL;
}
struct epoll_event fds[_SIZE_];//with bufs save buf
for(i=0;i<_SIZE_;++i)
{
fds[i].events=0;
fds[i].data.fd=-1;
}
epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_ADD,listen_sock,&ev);
int ret=-1;
int timeout=5000;
struct sockaddr_in remote;
socklen_t len=sizeof(remote);
ssize_t _s;//charnum
while(1)
{
switch((ret=epoll_wait(ins,fds,64,timeout)))
{
case -1://error
perror("epoll_wait");
break;
case 0://time out
printf("time is out\n");
break;
default:
{
for(i=0;i<ret;++i)
{
//printf("%d",ret);
if(fds[i].data.fd==listen_sock)
{
if(new_sock<0)
{
perror("accept");
continue;
}
ev.events=EPOLLIN;
ev.data.fd=new_sock;
epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_ADD,new_sock,&ev);
}
else if(fds[i].data.fd>0&&fds[i].events&EPOLLIN)
{
if(bufs[i]._fd==-1)
{
char *buf=(char*)malloc(sizeof(char)*1024);
bufs[i]._fd=fds[i].data.fd;
bufs[i]._buf=buf;
}
//save buf and fd
memset(bufs[i]._buf,‘\0‘,1024);
//sleep(1);
fflush(stdout);
_s=read(fds[i].data.fd,bufs[i]._buf,sizeof(bufs[i]._buf)-1);
if(_s>0)
{
((char*)bufs[i]._buf)[_s]=‘\0‘;
printf("client:%s",(char*)bufs[i]._buf);//输出
ev.events=EPOLLOUT;
ev.data.fd=fds[i].data.fd;
epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_MOD,fds[i].data.fd,&ev);
}
else if(_s==0)
{
printf("client is close...\n");
free(bufs[i]._buf);
bufs[i]._fd=-1;
bufs[i]._buf=NULL;
//remove
epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_DEL,fds[i].data.fd,NULL);
}
else
{}
}
else if(fds[i].data.fd>0&&fds[i].events&EPOLLOUT)
{
write(fds[i].data.fd,bufs[i]._buf,strlen(bufs[i]._buf));
ev.events=EPOLLIN;
ev.data.fd=fds[i].data.fd;
epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_MOD,fds[i].data.fd,&ev);
}
else
{}
}
break;
}//default end
}//switch end
}//while end
}
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc!=3)
{
usage(argv[0]);
return 1;
}
int _port=atoi(argv[2]);
char* _ip=argv[1];
int listen_sock=startup(_ip,_port);
sock_epoll(listen_sock);
close(listen_sock);
return 0;
}
//client
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
static void usage(const char* proc)
{
printf("%s [i][port]",proc);
}
int main(int argc,char* argv[])
{
if(argc!=3)
{
usage(argv[0]);
return 1;
}
int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sock<0)
{
perror("socket");
return 2;
}
struct sockaddr_in local;
local.sin_family=AF_INET;
local.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
local.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
{
perror("connect");
return 3;
}
char buf[1024];
ssize_t _s;
while(1)
{
printf("please input\n");
fflush(stdout);
_s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(_s>0)
{
buf[_s]=‘\0‘;
if(strncmp(buf,"quit",4)==0)
{
close(sock);
return 0;
}
write(sock,buf,strlen(buf));
}
else if(_s==0)
{
close(sock);
return 1;
}
_s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
if(_s>0)
{
buf[_s]=‘\0‘;
printf("echo:%s\n",buf);
}
}
return 0;
}运行截图:
client:
server:
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