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分类: C/C++

2011-01-10 18:00:04

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(我不太明白是什么意思,可能是类似client关闭  socket连接这样的事件);
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
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include


#define MAXBUF 1024
#define MAXEPOLLSIZE 10000

/*
setnonblocking - 设置句柄为非阻塞方式
*/
int setnonblocking(int sockfd)
{
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFD, 0)|O_NONBLOCK) == -1) {
        return -1;
    }
    return 0;
}

/*
handle_message - 处理每个 socket 上的消息收发
*/
int handle_message(int new_fd)
{
    char buf[MAXBUF + 1];
    int len;
    /* 开始处理每个新连接上的数据收发 */
    bzero(buf, MAXBUF + 1);
    /* 接收客户端的消息 */
    len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
    if (len > 0)
        printf
            ("%d接收消息成功:'%s',共%d个字节的数据\n",
             new_fd, buf, len);
    else {
        if (len < 0)
            printf
                ("消息接收失败!错误代码是%d,错误信息是'%s'\n",
                 errno, strerror(errno));
        close(new_fd);
        return -1;
    }
    /* 处理每个新连接上的数据收发结束 */
    return len;
}
/************关于本文档********************************************
*filename: epoll-server.c
*purpose: 演示epoll处理海量socket连接的方法
*wrote by: zhoulifa(zhoulifa@163.com) 周立发()
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族 开发者 最擅长C语言
*date time:2007-01-31 21:00
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档,当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
*Thanks to:Google
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量,为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快!感谢有开源前辈的贡献!
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
    int listener, new_fd, kdpfd, nfds, n, ret, curfds;
    socklen_t len;
    struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
    unsigned int myport, lisnum;
    struct epoll_event ev;
    struct epoll_event events[MAXEPOLLSIZE];
    struct rlimit rt;

    if (argv[1])
        myport = atoi(argv[1]);
    else
        myport = 7838;

    if (argv[2])
        lisnum = atoi(argv[2]);
    else
        lisnum = 2;

    /* 设置每个进程允许打开的最大文件数 */
    rt.rlim_max = rt.rlim_cur = MAXEPOLLSIZE;
    if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rt) == -1) {
        perror("setrlimit");
        exit(1);
    }
    else printf("设置系统资源参数成功!\n");

    /* 开启 socket 监听 */
    if ((listener = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    } else
        printf("socket 创建成功!\n");

    setnonblocking(listener);

    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = PF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(myport);
    if (argv[3])
        my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]);
    else
        my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    if (bind
        (listener, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr))
        == -1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    } else
        printf("IP 地址和端口绑定成功\n");

    if (listen(listener, lisnum) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    } else
        printf("开启服务成功!\n");

    /* 创建 epoll 句柄,把监听 socket 加入到 epoll 集合里 */
    kdpfd = epoll_create(MAXEPOLLSIZE);
    len = sizeof(struct sockaddr_in);
    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    ev.data.fd = listener;
    if (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, listener, &ev) < 0) {
        fprintf(stderr, "epoll set insertion error: fd=%d\n", listener);
        return -1;
    } else
        printf("监听 socket 加入 epoll 成功!\n");
    curfds = 1;
    while (1) {
        /* 等待有事件发生 */
        nfds = epoll_wait(kdpfd, events, curfds, -1);
        if (nfds == -1) {
            perror("epoll_wait");
            break;
        }
        /* 处理所有事件 */
        for (n = 0; n < nfds; ++n) {
            if (events[n].data.fd == listener) {
                new_fd = accept(listener, (struct sockaddr *) &their_addr,
                                &len);
                if (new_fd < 0) {
                    perror("accept");
                    continue;
                } else
                    printf("有连接来自于: %d:%d, 分配的 socket 为:%d\n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr), ntohs(their_addr.sin_port), new_fd);

                setnonblocking(new_fd);
                ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                ev.data.fd = new_fd;
                if (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, new_fd, &ev) < 0) {
                    fprintf(stderr, "把 socket '%d' 加入 epoll 失败!%s\n",
                            new_fd, strerror(errno));
                    return -1;
                }
                curfds++;
            } else {
                ret = handle_message(events[n].data.fd);
                if (ret < 1 && errno != 11) {
                    epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_DEL, events[n].data.fd,
                              &ev);
                    curfds--;
                }
            }
        }
    }
    close(listener);
    return 0;
}

编译此程序用命令:
gcc -Wall epoll-server.c -o server

运行此程序需要具有管理员权限!

sudo ./server 7838 1

通过测试这一个服务器可能同时处理10000 -3 = 9997 个连接!

如果这是一个在线服务系统,那么它可以支持9997人同时在线,比如游戏、聊天等。
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