可epoll队列

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select和poll。

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timerfd和signalfd），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<sys::CLock> 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<sys::CLock> lock_helper(_lock);

return _raw_queue.is_full();

}

/** 判断队列是否为空 */

bool is_empty() const

{

sys::LockHelper<sys::CLock> 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<sys::CLock> 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<sys::CLock> 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<sys::CLock> 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<sys::CLock> 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<sys::CLock> 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 */

};