linux epoll，poll，select

epoll函數用法，還有點poll和select

1，LT的epoll是select和poll函數的改進版。

特點是，讀完緩沖區后，如果緩沖區還有內容的話，epoll_wait函數還會返回，直到把緩沖區全部讀完。

2，ET的epoll（阻塞）

特點是，讀完緩沖區后，不管緩沖區還有沒有內容，epoll_wait函數都不會再返回，直到對端再一次發送信息過來。估計有的讀者朋友會想到用while去讀，但是有個致命的問題，因為文件描述符是阻塞的，所以當全部讀完后，進程就會阻塞在recv函數那里，就不能夠再處理別的連接了。

3，ET的epoll（非阻塞），效率最高的使用方法。

特點是，讀完緩沖區后，不管緩沖區還有沒有內容，epoll_wait函數都不會再返回，直到對端再一次發送信息過來。但是可以事先用fcntl把文件描述符設置成非阻塞的方式，讓后用while一直去讀，當全部讀完后，recv函數也不會阻塞。

ET的epoll（非阻塞）的例子：

#include <stdio.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, char** argv){

  int port = atoi(argv[1]);
  int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  struct sockaddr_in addr;
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(port);
  addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

  bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
  listen(lfd, 5);

  int efd = epoll_create(10);

  struct epoll_event re;
  re.events = EPOLLIN;
  re.data.fd = lfd;

  epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, lfd, &re);

  struct epoll_event events[100];
  
  while(1){
    int ret = epoll_wait(efd, events, 100, -1);
    printf("======================wait=======\n");
    if(ret == -1){
      perror("epoll_wait");
      exit(1);
    }

    for(int i = 0; i < ret; ++i){
      if(events[i].data.fd == lfd){
    	int cfd = accept(lfd, NULL, NULL);

	    int flags = fcntl(cfd, F_GETFL);
	    flags |= O_NONBLOCK;
	    fcntl(cfd, F_SETFL, flags);
	
	    struct epoll_event re;
    	re.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    	re.data.fd = cfd;
	    epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &re);
	    break;
      }
      char buf[3];

      int ret;
      while((ret = recv(events[i].data.fd, buf, sizeof buf, 0)) > 0){
	    write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
      }
      
      if(ret == 0){
    	epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, NULL);
	    close(events[i].data.fd);
    	printf("client disconnet\n");
      }
      else if(ret == -1 && errno == EAGAIN){
    	printf("read over\n");	
      }
    }
  }
}

poll函數例子：

#include <stdio.h>
#include <poll.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char** argv){

  int port = atoi(argv[1]);
  int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  struct sockaddr_in addr;
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(port);
  addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

  bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
  listen(lfd, 5);

  struct pollfd pfd[1024];
  for(int i = 0; i < 1024; ++i){
    pfd[i].fd = -1;
  }
  pfd[0].fd = lfd;
  pfd[0].events = POLLIN;
  nfds_t maxfd = 0;
  
  while(1){
    int ret = poll(pfd, maxfd + 1, -1);
    printf("--------------poll------\n");
    if(pfd[0].revents & POLLIN){
      int cfd = accept(lfd, NULL, NULL);
      for(int i = 0; i < 1024; ++i){
	    if(pfd[i].fd == -1){
	      pfd[i].fd = cfd;
	      pfd[i].events = POLLIN;
	      maxfd++;
	      break;
	    }
      }
      continue;
    }

    for(int i = 0; i <= maxfd; ++i){
      if(pfd[i].revents & POLLIN){
	    char buf[64];
	    int ret = recv(pfd[i].fd, buf, sizeof buf, 0);
	    if(ret == 0){
	      pfd[i].fd = -1;
	      close(pfd[i].fd);
	      printf("client is disconnet\n");
	    }
	    else{
	      write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
	    }
      }
    } 
    
  }
}

通過對比epoll和poll的例子可以看出來：

• epoll不需要事先決定數組的大小。poll需要。
• epoll內部是用紅黑樹實現的效率，不會隨着連接的增多，而明顯的變低。poll是用鏈表實現的，所以性能隨着連接的增多而降低。poll還不能在windows下使用。epoll是跨平台的。
• 順便說下，select是用數組實現的，數組的大小由內核代碼寫死了，就是1024，所以想增大，只能重新編譯內核。但是select是在跨平台的。

關於EPOLLOUT的補足：內核檢查寫的緩沖區，如果寫緩沖區未滿，處於可寫的狀態，epoll_wait函數就會返回。否則阻塞。

• 水平模式：如果寫緩沖區未滿，epoll_wait會一直返回。
• 邊緣模式：epoll_wait會先返回一次；然后，寫緩沖區從滿的狀態變成了未滿的狀態，epoll_wait返回。
  -注意點：調用send等函數的時候，如果寫緩沖區滿了的話，套接字如果是阻塞的，程序就費了，不再能相應任何事件。如果是非阻塞的話，send就會失敗，有些數據就丟失了。所以，正確的做法是，當監聽到EPOLLIN事件的時候，把數據讀出來后，不要直接調用send等函數，要：把當前節點從樹上刪掉，然后加入一個EPOLLOUT的節點上去，等待epoll_wait的下一次返回，epoll_wait返回了，說明肯定可寫。
  

select函數例子

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>

int main(){

  int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  
  struct sockaddr_in addr;
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  addr.sin_port = htons(12345);
  bind(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

  listen(fd, 5);

  fd_set readers, temp;
  FD_ZERO(&readers);
  FD_ZERO(&temp);

  FD_SET(fd, &readers);

  int maxfd = fd;

  int selret = 0;

  char rbuf[1024] = {0};
  while(1){
    temp = readers;
    selret = select(maxfd + 1, &temp, NULL, NULL, NULL); 

    
    if(FD_ISSET(fd, &temp)){
      //server
      int cfd = accept(fd, NULL, 0);
      maxfd = cfd;
      FD_SET(cfd, &readers);
      maxfd = maxfd < cfd ? cfd : maxfd;
      continue;
    }

    //client
    for(int i = fd + 1; i <= maxfd; ++i){
      if(FD_ISSET(i, &temp)){
	
	int ret = read(i, rbuf, sizeof(rbuf));
	printf("recv:%s\n", rbuf);
	if(ret == 0){
	  FD_CLR(i, &readers);
	}
	ret = write(i, rbuf, sizeof(rbuf));
      }
    }
  }

}

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