linux 2.6内核epoll用法举例说明

   epoll是linux 2.6加入的用于I/O事件多路分离的一组函数，这组函数简化了反应式socket服务器的编程，并且很大程度提高了性能。从一定程度上弥补了LINUX 内核对异步I/O支持的不足，epoll机制加上非阻塞I/0可以模拟实现异步I/O。本文主要是说明如何使用epoll机制来编写一个echo服务器。
epoll用到的所有函数都是在头文件sys/epoll.h中声明的，下面简要说明所用到的数据结构和函数：
所用到的数据结构
typedef union epoll_data {
                void *ptr;
                int fd;
                __uint32_t u32;
                __uint64_t u64;
        } epoll_data_t;

        struct epoll_event {
                __uint32_t events;      /* Epoll events */
                epoll_data_t data;      /* User data variable */
        };
结 构体epoll_event 被用于注册所感兴趣的事件和回传所发生待处理的事件，其中epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据，例如一个client连接到服务器，服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应 的socket文件描述符，可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。epoll_event 结构体的events字段是表示感兴趣的事件和被触发的事件可能的取值为：EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读；
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：表示对应的文件描述符有事件发生；
所用到的函数：
1、epoll_create函数
     函数声明：int epoll_create(int size)
    该函数生成一个epoll专用的文件描述符，其中的参数是指定生成描述符的最大范围（我觉得这个参数和select函数的第一个参数应该是类似的但是该怎么设置才好，我也不太清楚）。
2、epoll_ctl函数
     函数声明：int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)
     该函数用于控制某个文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
    参数：epfd：由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
                op：要进行的操作例如注册事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 注册、EPOLL_CTL_MOD
                        改、EPOLL_CTL_DEL 删除
                fd：关联的文件描述符；
                event：指向epoll_event的指针；
    如果调用成功返回0,不成功返回-1
3、 epoll_wait函数
函数声明:int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout)
该函数用于轮询I/O事件的发生；
参数：
epfd:由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符；
epoll_event:用于回传代处理事件的数组；
maxevents:每次能处理的事件数；
timeout:等待I/O事件发生的超时值；
返回发生事件数。
例子：

#include <iostream>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#define MAXLINE 10

#define OPEN_MAX 100

#define LISTENQ 20

#define SERV_PORT 5555

#define INFTIM 1000

 

void setnonblocking(int sock)

{

     int opts;

     opts=fcntl(sock,F_GETFL);

     if(opts<0)

     {

          perror("fcntl(sock,GETFL)");

          exit(1);

     }

     opts = opts|O_NONBLOCK;

     if(fcntl(sock,F_SETFL,opts)<0)

     {

          perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");

          exit(1);

     }   

}

 

int main()

{

     int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds;

     ssize_t n;

     char line[MAXLINE];

     socklen_t clilen;

     //声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件

     struct epoll_event ev,events[20];

     //生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符

     epfd=epoll_create(256);

 

     struct sockaddr_in clientaddr;

     struct sockaddr_in serveraddr;

     listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

     //把socket设置为非阻塞方式

     setnonblocking(listenfd);

     //设置与要处理的事件相关的文件描述符

     ev.data.fd=listenfd;

     //设置要处理的事件类型

     ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;

     //注册epoll事件

     epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);

 

     bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));

     serveraddr.sin_family = AF_INET;

 

     char *local_addr="200.200.200.204";

     inet_aton(local_addr,&(serveraddr.sin_addr));//htons(SERV_PORT);

     serveraddr.sin_port=htons(SERV_PORT);

     bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));

     listen(listenfd, LISTENQ);

 

     maxi = 0;

     for ( ; ; ) {

          //等待epoll事件的发生

          nfds=epoll_wait(epfd,events,20,500);

          //处理所发生的所有事件     

          for(i=0;i
          {

               if(events[i].data.fd==listenfd)

               {

 

                    connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen);

                    if(connfd<0){

                         perror("connfd<0");

                         exit(1);

                    }

                    setnonblocking(connfd);

 

                    char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr);

                    std::cout<<"connect from "<_u115 ?tr<
                    //设置用于读操作的文件描述符

                    ev.data.fd=connfd;

                    //设置用于注测的读操作事件

                    ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;

                    //注册ev

                    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev);

               }

               else if(events[i].events&EPOLLIN)

               {

                    if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0) continue;

                    if ( (n = read(sockfd, line, MAXLINE)) < 0) {

                         if (errno == ECONNRESET) {

 

                              close(sockfd);

                              events[i].data.fd = -1;

                         } else

                              std::cout<<"readline error"<
                    } else if (n == 0) {

                         close(sockfd);

                         events[i].data.fd = -1;

                    }

                    //设置用于写操作的文件描述符

                    ev.data.fd=sockfd;

                    //设置用于注测的写操作事件

                    ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;

                    //修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT

                    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);

               }

               else if(events[i].events&EPOLLOUT)

               {   

                    sockfd = events[i].data.fd;

                    write(sockfd, line, n);

                    //设置用于读操作的文件描述符

                    ev.data.fd=sockfd;

                    //设置用于注测的读操作事件
                    ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
                    //修改sockfd上要处理的事件为EPOLIN
                    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);

               }

 

          }

 

     }

}