深入理解epoll
1、基本知识
epoll是在2.6内核中提出的，是之前的select和poll的增强版本。相对于select和poll来说，epoll更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。 2、epoll接口
epoll操作过程需要三个接口，分别如下：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片 #include
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout); （1） int epoll_create(int size);
创建一个epoll的句柄，size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select()中的第一个参数，给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是，当创建好epoll句柄后，它就是会占用一个fd值，在Linux下如果查看/proc/进程id/fd/，是能够看到这个fd的，所以在使用完epoll后，必须调用close()关闭，否则可能导致fd被耗尽。 （2）int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
epoll的事件注册函数，它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件epoll的事件注册函数，它不同与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。第一个参数是epoll_create()的返回值，第二个参数表示动作，用三个宏来表示：
EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件； EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；
第三个参数是需要监听的fd，第四个参数是告诉内核需要监听什么事，struct epoll_event结构如下：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片 struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */ };
events可以是以下几个宏的集合：
EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）； 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： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里
（3） int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
等待事件的产生，类似于select()调用。参数events用来从内核得到事件的集合，maxevents告之内核这个events有多大，这个maxevents的值不能大于创建epoll_create()时的size，参数timeout是超时时间（毫秒，0会立即返回，-1将不确定，也有说法说是永久阻塞）。该函数返回需要处理的事件数目，如返回0表示已超时。 3、工作模式
epoll对文件描述符的操作有两种模式：LT（level trigger）和ET（edge trigger）。LT模式是默认模式，LT模式与ET模式的区别如下：
LT模式：当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序可以不立即处理该事件。下次调用epoll_wait时，会再次响应应用程序并通知此事件。
ET模式：当epoll_wait检测到描述符事件发生并将此事件通知应用程序，应用程序必须立即处理该事件。如果不处理，下次调用epoll_wait时，不会再次响应应用程序并通知此事件。
ET模式在很大程度上减少了epoll事件被重复触发的次数，因此效率要比LT模式高。epoll工作在ET模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。 4、测试程序
编写一个服务器回射程序echo，练习epoll过程。 服务器代码如下所示：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片 #include
#include
#define IPADDRESS \ #define PORT 8787 #define MAXSIZE 1024 #define LISTENQ 5 #define FDSIZE 1000 #define EPOLLEVENTS 100
//函数声明
//创建套接字并进行绑定
static int socket_bind(const char* ip,int port); //IO多路复用epoll
static void do_epoll(int listenfd);
//事件处理函数 static void
handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int listenfd,char *buf); //处理接收到的连接
static void handle_accpet(int epollfd,int listenfd); //读处理
static void do_read(int epollfd,int fd,char *buf); //写处理
static void do_write(int epollfd,int fd,char *buf); //添加事件
static void add_event(int epollfd,int fd,int state); //修改事件
static void modify_event(int epollfd,int fd,int state); //删除事件
static void delete_event(int epollfd,int fd,int state);
int main(int argc,char *argv[]) {
int listenfd;
listenfd = socket_bind(IPADDRESS,PORT); listen(listenfd,LISTENQ); do_epoll(listenfd); return 0; }
static int socket_bind(const char* ip,int port) {
int listenfd;
struct sockaddr_in servaddr;
listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if (listenfd == -1) {
perror(\ exit(1); }
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET,ip,&servaddr.sin_addr); servaddr.sin_port = htons(port);
if (bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) == -1) {
perror(\ exit(1); }
return listenfd; }
static void do_epoll(int listenfd) {
int epollfd;
struct epoll_event events[EPOLLEVENTS]; int ret;
char buf[MAXSIZE];
memset(buf,0,MAXSIZE); //创建一个描述符
epollfd = epoll_create(FDSIZE); //添加监听描述符事件
add_event(epollfd,listenfd,EPOLLIN); for ( ; ; ) {
//获取已经准备好的描述符事件
ret = epoll_wait(epollfd,events,EPOLLEVENTS,-1); handle_events(epollfd,events,ret,listenfd,buf); }
close(epollfd); }
static void
handle_events(int epollfd,struct epoll_event *events,int num,int listenfd,char *buf) {
int i; int fd;
//进行选好遍历
for (i = 0;i < num;i++) {
fd = events[i].data.fd;
//根据描述符的类型和事件类型进行处理
if ((fd == listenfd) &&(events[i].events & EPOLLIN)) handle_accpet(epollfd,listenfd); else if (events[i].events & EPOLLIN) do_read(epollfd,fd,buf);
else if (events[i].events & EPOLLOUT) do_write(epollfd,fd,buf); } }
static void handle_accpet(int epollfd,int listenfd) {
int clifd;
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