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文章分类

全部博文(595)

分类: C/C++

2014-07-03 09:58:50

可epoll队列.pdf

什么是可epoll队列?

就可以使用epoll来监控队列中是否有数据的队列,当然也支持selectpoll

应用场景

一个线程,需要将队列(共享内存队列或普通队列均可)中的数据取出来,然后通过网络发送出去。如果没有可epoll队列,这个问题处理起来就比较麻烦。

代码实现

实现基于pipe,但pipe可能会产生毛刺。新的内存(2.6.22)引入了eventfd(相关的还有timerfdsignalfd),基于它的实现,不会有毛刺。

 

 

/** 可以放入Epoll监控的队列

  * RawQueueClass为原始队列类名,如util::CArrayQueue

  * 为线程安全类

  */

template <class RawQueueClass>

class CEpollableQueue: public CEpollable

{

    typedef typename RawQueueClass::_DataType DataType;

    

public:

    /** 构造一个可Epoll的队列,注意只可监控读事件,也就是队列中是否有数据

      * @queue_max: 队列最大可容纳的元素个数

      * @exception: 如果出错,则抛出CSyscallException异常

      */

    CEpollableQueue(uint32_t queue_max)

        :_raw_queue(queue_max)

        ,_push_waiter_number(0)

    {

        if (-1 == pipe(_pipefd)) throw sys::CSyscallException(errno, __FILE__, __LINE__);

        set_fd(_pipefd[0]);

    }

    

    ~CEpollableQueue()

    {

        close();

    }

 

    /** 关闭队列 */

    virtual void close()

    {

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        if (_pipefd[0] != -1)

        {     

            // 让CEpollable来关闭_pipefd[0],在CEpollable::close()中将会调用

            // before_close,以保持语义总是相同的

            CEpollable::close();

            //close_fd(_pipefd[0]);

            _pipefd[0] = -1;            

        }

        if (_pipefd[1] != -1)

        {        

            close_fd(_pipefd[1]);

            _pipefd[1] = -1;

        }

    }

 

    /** 判断队列是否已满 */

    bool is_full() const 

{

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        return _raw_queue.is_full();

    }

    

    /** 判断队列是否为空 */

    bool is_empty() const 

{

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        return _raw_queue.is_empty();

    }

 

    /***

      * 取队首元素

      * @elem: 存储取到的队首元素

      * @return: 如果队列为空,则返回false,否则返回true

      */

    bool front(DataType& elem) const 

{

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        if (_raw_queue.is_empty()) return false;

 

        elem = _raw_queue.front();

        return true;

    }

    

/***

      * 弹出队首元素

      * @elem: 存储弹出的队首元素

      * @return: 如果队列为空,则返回false,否则取到元素并返回true

      * @exception: 如果出错,则抛出CSyscallException异常

      */

    bool pop_front(DataType& elem) 

{

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        return do_pop_front(elem);

    }

 

    void pop_front()

    {

        DataType elem;

        (void)pop_front(elem);

    }

 

    /***

      * 从队首依次弹出多个元素

      * @elem_array: 存储弹出的队首元素数组

      * @array_size: 输入和输出参数,存储实际弹出的元素个数

      * @exception: 如果出错,则抛出CSyscallException异常

      */

    void pop_front(DataType* elem_array, uint32_t& array_size)

    {

        uint32_t i = 0;

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

 

        for (;;)

        {            

            if (!do_pop_front(elem_array[i])) break;

            if (++i == array_size) break;

        }

 

        array_size = i;

    }

    

/***

      * 向队尾插入一元素

      * @elem: 待插入到队尾的元素

      * @millisecond: 如果队列满,等待队列非满的毫秒数,如果为0则不等待,直接返回false

      * @return: 如果队列已经满,则返回false,否则插入成功并返回true

      * @exception: 如果出错,则抛出CSyscallException异常

      */

    bool push_back(DataType elem, uint32_t millisecond=0) 

{

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        while (_raw_queue.is_full())

        {

            // 立即返回

            if (0 == millisecond) return false;

 

            // 超时等待

            util::CountHelper<volatile int32_t> ch(_push_waiter_number);            

            if (!_event.timed_wait(_lock, millisecond)) 

            {

                return false;

            }

        }        

 

        char c = 'x';

        _raw_queue.push_back(elem);

        // write还有相当于signal的作用        

        while (-1 == write(_pipefd[1], &c, sizeof(c)))

        {

            if (errno != EINTR)

                throw sys::CSyscallException(errno, __FILE__, __LINE__);

        }

 

        return true;

    }

 

    /** 得到队列中当前存储的元素个数 */

    uint32_t size() const 

        sys::LockHelper lock_helper(_lock);

        return _raw_queue.size(); 

}

 

private:

    bool do_pop_front(DataType& elem)

    {            

        // 没有数据,也不阻塞,如果需要阻塞,应当使用事件队列CEventQueue

        if (_raw_queue.is_empty()) return false;

 

        char c;

        // read还有相当于CEvent::wait的作用        

        while (-1 == read(_pipefd[0], &c, sizeof(c)))

        {

            if (errno != EINTR)

                throw sys::CSyscallException(errno, __FILE__, __LINE__);

        }

 

        elem = _raw_queue.pop_front();

        // 如果有等待着,则唤醒其中一个

        if (_push_waiter_number > 0) _event.signal();

        

        return true;

    }

 

private:

    int _pipefd[2]; /** 管道句柄 */    

    sys::CEvent _event;

    mutable sys::CLock _lock;    

    RawQueueClass _raw_queue; /** 普通队列实例 */

    volatile int32_t _push_waiter_number; /** 等待队列非满的线程个数 */

};

 

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