epoll实现多路IO

  1. 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/epoll
  2. 源码说明:

1. 概要

int epoll_create(int size);
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,
int maxevents, int timeout); typedef union epoll_data { //联合结构体,占用同一个内存空间,同一时间只有一个有效
void *ptr; //指针,可以指向任何对象,在后面会介绍指向结构体
int fd; //文件描述符
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t; struct epoll_event {
uint32_t events; /* Epoll events */ //监听的事件,如EPOLLIN
epoll_data_t data; /* User data variable */ // 其他数据部分,这个是我们可以设定的,因为epoll_wait返回时会把这个结构体返回到events中,我们就可获取有信号的属性了
};

1.1 epoll_create

epfd = epoll_create(FD_SETSIZE); //返回文件描述符epfd,是红黑树的根节点

1.2 epoll_ctl

//增加节点
evt.data.fd = fd_client;//这里的联合体选择了int fd
evt.events = EPOLLIN;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd_client, &evt);
//删除节点
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, evts[i].data.fd, nullptr);

增加节点: 是把fd_client文件描述符添加到epfd的红黑树中,同时附带自己的属性,即epoll_event类型的结构体(这个结构体在epoll_wait后会复制到events数组中,这样返回时就可以获取有信号的fd的属性了)

删除节点: 从树中移除

1.3 epoll_wait

nselect = epoll_wait(epfd, evts, FD_SETSIZE, -1);

epfd: 输入,待监听的红黑树

evts: 输出,数组中的元素类型是epoll_event,当fd==n的文件描述符有信号时,会把fd的属性(详见epoll_ctl, 也是epoll_event类型)拷贝到evts中,这样后续我们就可以访问evts[i].data.xxx和evts[i].events来获取我们之前设定的数据

1.4 原理

  1. 树中每个节点是fd,每个fd映射着一个epoll_event类型的结构体,像属性一样(epoll_ctl添加节点时自定义的)
  2. epoll_wait监听各个节点,有信号的话,就把它的属性(epoll_event)拷贝到evts中,返回后,就可以通过evts[i].data.xxx得到映射的数据
  3. 如果联合体选择fd, 即evts[i].data.fd,我们就相当于直接获取了fd,可以直接read,write.
  4. 后面的epoll_libevent我们会用ptr指向自定义的结构体

1.5 优势劣势

一定先epoll实现,epoll是poll的改进版,有以下不同:

  1. 结果返回(判断是否有信号)

    • poll:需要轮询数组中的每个元素,看看是不是有信号,用fds[0].revents & POLLIN
    • epoll:一个数组evts专门存放有信号的节点的属性

2. 核心代码

#include "include/wrap.h"
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/in.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdnoreturn.h>
#include <string.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
#define LOCALIP "127.0.0.1"
#define PORT 6666 void handler(char *in, char *out) {
for (int i = 0; i < (int)strlen(out) + 1; ++i) {
out[i] = toupper(in[i]);
}
} int workthread(const int &fd_client) {
char recvbuf[2048] = {0};
char sendbuf[2048] = {0};
int ret = 0; ret = (int)Read(fd_client, recvbuf, 2048);
if (ret <= 0) {
printf("ret==0\n");
return ret;
} handler(recvbuf, sendbuf); ret = (int)Write(fd_client, sendbuf, strlen(sendbuf) + 1);
return ret;
} void startsock(int &fd, struct sockaddr_in &addr, const char *ip,
const int port) {
fd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
addr.sin_port = htons(port);
}
int main() {
int fd_server = 0;
int fd_client = 0;
int ret = 0;
struct sockaddr_in sock_client;
struct sockaddr_in sock_server;
socklen_t client_len = (socklen_t)sizeof(sock_client);
int opt = 0;
int epfd = 0;
int nselect = 0;
int i = 0;
struct epoll_event evts[FD_SETSIZE];
struct epoll_event evt;
startsock(fd_server, sock_server, LOCALIP, PORT);
opt = 1;
Setsockopt(fd_server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt,
(socklen_t)sizeof(opt));
Bind(fd_server, (struct sockaddr *)&sock_server, sizeof(sock_server));
Listen(fd_server, 5);
epfd = epoll_create(FD_SETSIZE);
if (epfd == -1) { perror_exit("epoll create failed"); } evt.events = EPOLLIN;
evt.data.fd = fd_server;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd_server, &evt); while (true) {
printf("epolling...\n");
nselect = epoll_wait(epfd, evts, FD_SETSIZE, -1);
printf("get %d select\n", nselect);
for (i = 0; i < nselect; ++i) {
if (!(evts[i].events && EPOLLIN)) continue;
if (evts[i].data.fd == fd_server) {//直接拿到fd_server
fd_client = Accept(fd_server, (struct sockaddr *)&sock_client,
&client_len);
printf("accept: %s: %d\n", inet_ntoa(sock_client.sin_addr),
ntohs(sock_client.sin_port));
evt.data.fd = fd_client;
evt.events = EPOLLIN;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd_client, &evt);
} else {
ret = workthread(evts[i].data.fd);//通过data.fd获取fd
if (ret <= 0) {
Close(evts[i].data.fd);
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, evts[i].data.fd, nullptr);
}
}
}
}
Close(fd_server);
}

3. 参考网址

  1. https://www.bilibili.com/video/av53016117
  2. EPOLLOUT的用处:https://www.zhihu.com/question/22840801 https://github.com/yedf/handy

    write: 不停地写数据,因为EPOLLOUT是只要缓冲区未满,就会有信号

Linux C++ 网络编程学习系列(4)——多路IO之epoll基础的更多相关文章

  1. Linux C++ 网络编程学习系列(1)——端口复用实现

    Linux C++ 网络编程学习系列(1)--端口复用实现 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/portreuse 源码说明: serv ...

  2. Linux C++ 网络编程学习系列(5)——多路IO之epoll边沿触发

    多路IO之epoll边沿触发+非阻塞 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/epoll_ET_LT_NOBLOCK_example 源码说 ...

  3. Linux C++ 网络编程学习系列(6)——多路IO之epoll高级用法

    poll实现多路IO 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/epoll_libevent 源码说明: server.cpp: 监听127. ...

  4. Linux C++ 网络编程学习系列(3)——多路IO之poll实现

    poll实现多路IO 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/poll 源码说明: server.cpp: 监听127.1:6666,功能是 ...

  5. Linux C++ 网络编程学习系列(2)——多路IO之select实现

    select实现多路IO 源码地址:https://github.com/whuwzp/linuxc/tree/master/select 源码说明: server.cpp: 监听127.1:6666 ...

  6. Linux C++ 网络编程学习系列(7)——mbedtls编译使用

    mbedtls编译使用 环境: Ubuntu18.04 编译器:gcc或clang 编译选项: 静态编译使用 1. mbedtls源码 下载地址: https://github.com/ARMmbed ...

  7. Linux C网络编程学习笔记

    Linux C网络编程总结报告 一.Linux C 网络编程知识介绍: 网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端. 客户端:(client) 在网络程序中, ...

  8. linux下网络编程学习——入门实例ZZ

    http://www.cppblog.com/cuijixin/archive/2008/03/14/44480.html 是不是还对用c怎么实现网络编程感到神秘莫测阿,我们这里就要撕开它神秘的面纱, ...

  9. Linux下网络编程学习杂记

    1.TCP/IP协议的体系结构包含四层:应用层(负责应用程序的网络服务,通过端口号识别各个不同的进程)->传输层(传输控制层协议TCP.用户数据报协议UDP.互联网控制消息协议ICMP)-> ...

随机推荐

  1. x86汇编指令集大全(带注释)

    X86和X87汇编指令大全(有注释) PUSH 压栈.POP 来说是出栈.入栈(push):---------- 一.数据传输指令 ---------------------------------- ...

  2. 【原创】基于RBI的性能测试理念,通过jmeter快速定位接口最大并发用户数

    测试工具:jmeter v_5.2 测试对象:某网站的物料获取接口,需登录后操作 测试目的:快速定位该接口最大并发用户数 思路&步骤: 1.模拟一个场景,某天临近下班,主管突然过来让你测下你们 ...

  3. tcp\udp 操作系统发展史

    目录 为什么会出现粘包现象 socket发送大文件示例 UDP协议 基于UDP实现简易版本的qq 总结: SocketServer模块介绍(让tcp也能支持并发) 为什么会出现粘包现象 TCP 三次握 ...

  4. 【C++】Strassen算法代码

    本文仅代码,无理论解释 实话实说,我觉得这个算法在C系列的语言下,简直垃圾到爆炸--毕竟是一群完全不懂程序数学家对着纸弄出来的,看起来好像非常的有用,实际上耗时是非常爆炸的. 但是<算法导论&g ...

  5. fastText 训练和使用

    2019-09-09 16:33:11 问题描述:fastText是如何进行文本分类的. 问题求解: fastText是一种Facebook AI Research在16年开源的一个文本分类器. 其特 ...

  6. 浅谈VUE,使用watch方法监听父组件传到子组件的数据。

    props:['updateData'], data(){ return{ form: { _name:'', }, } }, 第一步接收数据: props:['updateData']   第二步动 ...

  7. 解决使用requests_html模块,html.render()下载chromium报错、速度慢问题

    来源:https://www.cnblogs.com/xiaoaiyiwan/p/10776493.html 稍作修改 1.第一步,代码如下: from requests_html import HT ...

  8. HDU - 1166 树状数组模板(线段树也写了一遍)

    题意: 汉语题就不说题意了,用到单点修改和区间查询(树状数组和线段树都可以) 思路: 树状数组的单点查询,单点修改和区间查询. 树状数组是巧妙运用二进制的规律建树,建树就相当于单点修改.这里面用到一个 ...

  9. Jmeter4.0接口测试之WebServices(四)

    关于什么是web services,可以到W3C中查看详细的信息,本文章主要介绍使用Jmeter怎么来做web services的接口测试,首先它也是基于HTTP协议的,我们实现电话号码归属地的查询, ...

  10. ajax的封装——jq简化版

    最近在复习ajax的知识,练习了下ajax的封装,此处做下笔记 废话不多说,直接代码 //发请求 //此处的url为请求地址,type为请求方式,success为请求成功的回调函数 myaxios({ ...