epoll使用实例说明

之前一直在讲如何epoll如何好用，但是并没有实例来演示epoll的使用，下面我们就看一个服务器端使用epoll监听大量并发链接的例子。

首先看一下epoll的几个函数的介绍。
1、epoll_create函数

/** 
 * @brief    该函数生成一个epoll专用的文件描述符。它其实是在内核申请一空间，用来存放你想关注的socket fd上是否发生以及发生了什么事件。
 * 
 * @param    size    size就是你在这个epoll fd上能关注的最大socket fd数
 * 
 * @return   生成的文件描述符
 */
int epoll_create(int size);

2、epoll_ctl函数

/** 
 * @brief    该函数用于控制某个epoll文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。
 * 
 * @param    epfd    由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
 * @param    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 修 改、EPOLL_CTL_DEL 删除
 * @param    fd      关联的文件描述符
 * @param    event   指向epoll_event的指针
 * 
 * @return   0       succ
 *           -1      fail
 */
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

其中用到的数据结构结构如下：

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 */
};

常用的事件类型:
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
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；

例：

struct epoll_event ev;
//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);

3、epoll_wait函数

/** 
 * @brief    该函数用于轮询I/O事件的发生
 * 
 * @param    epfd        由epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符
 * @param    events      用于回传代处理事件的数组
 * @param    maxevents   每次能处理的事件数
 * @param    timeout     等待I/O事件发生的超时值；-1相当于阻塞，0相当于非阻塞。一般用-1即可
 * 
 * @return   >=0         返回发生事件数
 *           -1          错误
 */
int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);

好了，其实在epoll的使用中无非就用到了上面介绍的几个函数，下面贴一段用epoll实现的服务器代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#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;
}
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;
    myport = 5000;
    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);
    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;
}

OK，基本到这里epoll的使用也就明朗了，希望对大家有用~