彻底学会使用epoll（三）——ET的读操作实例分析

首先看程序一，这个程序想要实现的功能是当用户从控制台有任何输入操作时，输出”hello world！”。

l 程序一

  

#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <sys/epoll.h>
using namespace std;
int main(void)
{
    int epfd,nfds;
    struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件，数组用于返回要处理的事件
    epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
    ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式
    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    for(;;)
   {
     nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
     for(int i=0;i<nfds;i++)
     {
        if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
           cout<<"hello world!"<<endl;
     }
   }
}

运行结果：

程序一中对标准输入的监听使用ET模式，结果实现了我们想要的功能。那么实际原理是如何呢，我们将过程分析一下：

(1) 当用户输入一组字符，这组字符被送入buffer，字符停留在buffer中，又因为buffer由空变为不空，所以ET返回读就绪，输出”hello world！”。

(2) 之后程序再次执行epoll_wait，此时虽然buffer中有内容可读，但是根据我们上节的分析，ET并不返回就绪，导致epoll_wait阻塞。（底层原因是ET下就绪fd的epitem只被放入rdlist一次）。

(3) 用户再次输入一组字符，导致buffer中的内容增多，根据我们上节的分析这将导致fd状态的改变，是对应的epitem再次加入rdlist，从而使epoll_wait返回读就绪，再次输出“hello world！”。

 我们在看看LT的情况如何，将程序一以下修改：

    ev.events=EPOLLIN;//默认使用LT模式

运行结果：

结果正如我们所料，程序出现死循环，因为用户输入任意数据后，数据被送入buffer且没有被读出，所以LT模式下每次epoll_wait都认为buffer可读返回读就绪。导致每次都会输出”hello world！”。下面在看程序二。

l 程序二

#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <sys/epoll.h>
using namespace std;
int main(void)
{
    int epfd,nfds;
    char buf[256];
    struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件，数组用于返回要处理的事件
    epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
    ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    ev.events=EPOLLIN;//使用默认LT模式
    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    for(;;)
   {
     nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
     for(int i=0;i<nfds;i++)
     {
       if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
       {
          read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));//将缓冲中的内容读出
          cout<<"hello world!"<<endl;
       }
    }
  }
}

运行结果：

程序二依然使用LT模式，但是每次epoll_wait返回读就绪的时候我们都将buffer（缓冲）中的内容read出来，所以导致buffer再次清空，下次调用epoll_wait就会阻塞。所以能够实现我们所想要的功能——当用户从控制台有任何输入操作时，输出”hello world！”。我们再来看看程序三。

l 程序三

int main(void)
{
    int epfd,nfds;
    struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件，数组用于返回要处理的事件
    epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
    ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式
    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    for(;;)
   {
     nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
     for(int i=0;i<nfds;i++)
     {
       if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
        {
          cout<<"hello world!"<<endl;
          ev.data.fd=STDIN_FILENO;
          ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式
          epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,STDIN_FILENO,&ev);//重新MOD事件（ADD无效）
        }
     }
   }
}

程序三依然使用ET，但是每次读就绪后都主动的再次MOD IN事件，我们发现程序再次出现死循环，也就是每次返回读就绪。这就验证了上一节讨论ET读就绪的第三种情况。但是注意，如果我们将MOD改为ADD，将不会产生任何影响。别忘了每次ADD一个描述符都会在epitem组成的红黑树中添加一个项，我们之前已经ADD过一次，再次ADD将阻止添加，所以在次调用ADD IN事件不会有任何影响。