O Mutiplexing poll 和 epoll

上一篇介绍了select的基本用法（见 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-03/97442.htm ），接着来学习一下poll和epoll的基本用法。首先来看poll：#include <sys/poll.h>int poll （struct pollfd *fds, unsigned int nfds, int timeout）; poll（）采用了struct pollfd 结构数组来保存关心的文件描述符，而不是像select一样使用三个fd_set ，pollfd结构体定义如下： struct pollfd {int fd; /* file descriptor */short events; /* requested events to watch */short revents; /* returned events witnessed */}; 每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，fds数组中可以存放多个pollfd结构，而且数量不会像select的FD_SETSIZE一样被限制在1024或者2048 。数组中每个pollfd结构体的events域是监视该文件描述符的事件掩码，由用户来设置这个域。revents域是文件描述符的操作结果事件掩码，系统调用返回时设置这个域。events域中请求的任何事件都可能在revents域中返回。我们可以设置如下事件： POLLIN：有数据可读。 POLLRDNORM：有普通数据可读。 POLLRDBAND：有优先数据可读。 POLLPRI：有紧迫数据可读。 ------------------------------------------------------------ POLLOUT：写数据不会导致阻塞。 POLLWRNORM：写普通数据不会导致阻塞。 POLLWRBAND：写优先数据不会导致阻塞。此外，revents域中还可能返回下列事件： POLLERR：指定的文件描述符发生错误。 POLLHUP：指定的文件描述符挂起事件。 POLLNVAL：指定的文件描述符非法。注意：只能作为描述字的返回结果存储在revents中，而不能作为测试条件用于events中。其中POLLIN | POLLPRI等价于select（）的读事件，POLLOUT | POLLWRBAND等价于select（）的写事件。POLLIN等价于POLLRDNORM | POLLRDBAND，而POLLOUT则等价于POLLWRNORM。假如，要同时监视一个文件描述符是否可读和可写，我们可以设置events为POLLIN | POLLOUT。在poll返回时，我们可以检查revents中的标志，对应于文件描述符请求的events结构体。如果POLLIN事件被设置，则文件描述符可以被读取而不阻塞。如果POLLOUT被设置，则文件描述符可以写入而不导致阻塞。这些标志并不是互斥的：它们可能被同时设置，表示这个文件描述符的读取和写入操作都会正常返回而不阻塞。 timeout参数指定等待的毫秒数，无论I/O是否准备好，超时时间一到poll都会返回。timeout指定为负数值表示无限超时，UNPv1 中使用的INFTIM 宏貌似现在已经废弃，因此如果要设置无限等待，直接将timeout赋值为-1；timeout为0指示poll调用立即返回并列出准备好I/O的文件描述符，但并不等待其它的事件。成功时，poll（）返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数；如果在超时前没有任何事件发生，poll（）返回0；失败时，poll（）返回-1。 //pollEcho.cpp#include <stdio.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/types.h>#include <vector>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h>#include <poll.h>#include <stropts.h>#include <netdb.h>#define PORT 1314#define MAX_LINE_LEN 1024int main（）{struct sockaddr_in cli_addr, server_addr;socklen_t addr_len;int one,flags,nrcv,nwrite,nready;int listenfd,connfd;char buf[MAX_LINE_LEN],addr_str[INET_ADDRSTRLEN];std::vector<struct pollfd> pollfdArray;struct pollfd pfd;bzero（&server_addr, sizeof server_addr）;server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons（PORT）;server_addr.sin_addr.s_addr = htonl（INADDR_ANY）;listenfd = socket（AF_INET, SOCK_STREAM, 0）;if（ listenfd < 0）{printf（"listen error: %s ", strerror（errno））;exit（1）;} one = 1;setsockopt（listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR, &one, sizeof one）;flags = fcntl（listenfd,F_GETFL,0）;fcntl（listenfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK）;if（bind（listenfd,reinterpret_cast<struct sockaddr *>（&server_addr）,sizeof（server_addr）） < 0）{printf（"bind error: %s ", strerror（errno））;exit（1）;}listen（listenfd, 100）;pfd.fd = listenfd;pfd.events = POLLIN;pollfdArray.push_back（pfd）;while（1）{nready = poll（&（*pollfdArray.begin（））, pollfdArray.size（）, -1）;if（ nready < 0）{printf（"poll error: %s ", strerror（errno））;}if（ pollfdArray[0].revents & POLLIN）{addr_len = sizeof cli_addr;connfd = accept（listenfd, reinterpret_cast<struct sockaddr *>（&cli_addr）, &addr_len）;if（ connfd < 0）{if（ errno ！= ECONNABORTED || errno ！= EWOULDBLOCK || errno ！= EINTR）{printf（"accept error: %s ", strerror（errno））;continue;}}printf（"recieve from : %s at port %d ", inet_ntop（AF_INET,&cli_addr.sin_addr,addr_str,INET_ADDRSTRLEN）,cli_addr.sin_port）;flags = fcntl（connfd, F_GETFL, 0）;fcntl（connfd,F_SETFL, flags | O_NONBLOCK）;bzero（&pfd, sizeof pfd）;pfd.fd = connfd;pfd.events = POLLIN;pollfdArray.push_back（pfd）;if（--nready < 0）{continue;}}for（ unsigned int i = 1; i < pollfdArray.size（）; i++） // i from 1 not 0{pfd = pollfdArray[i];if（pfd.revents & （POLLIN | POLLERR））{memset（buf, 0, MAX_LINE_LEN）;if（（nrcv = read（pfd.fd, buf, MAX_LINE_LEN）） < 0）{if（errno ！= EWOULDBLOCK || errno ！= EAGAIN || errno ！= EINTR）{printf（"read error: %s ",strerror（errno））;}}else if（ 0 == nrcv）{close（pfd.fd）;pollfdArray.erase（pollfdArray.begin（） + i）;}else{printf（"nrcv: %s ",buf）;nwrite = write（pfd.fd, buf, nrcv）;if（ nwrite < 0）{if（errno ！= EAGAIN || errno ！= EWOULDBLOCK）printf（"write error: %s ",strerror（errno））;}printf（"nwrite = %d ",nwrite）;}}}}return 0;} 以上代码操作的文件描述符都设置成为了非阻塞的状态，这也是为了更好的配合I/O multiplexing 的执行，试想如果read 或者 write 阻塞在某个描述符上，I/O multiplexing 就失去了真正的意义了，因为此时select/poll 函数就无法处理其它描述符产生的事件了。但是只要设置为非阻塞就够了吗？这显然是还不够的，后面会专门写一篇文章对非阻塞的I/O multiplexing 进行完善。