I O多路轉接 epoll伺服器

在前面的兩篇部落格中，我們介紹了最早期的select和改進版的poll；但是，他兩都沒有改進的就是，想要快速知道事件就緒並沒有得到改進，兩個全部是遍歷陣列，我們都知道它的時間複雜度就是o(n)；效率不是很高，時間複雜度達到o(1)才是高效的；

epoll是linux特有的i/o復用函式，它在實現和使用上與select、poll有很大差異，首先，epoll使用一組函式來完成任務，而不是單個函式。其次，epoll把使用者關心的檔案描述符上的事件放在核心裡面的乙個事件表中，從而無需向select和poll那樣每次都要重複的傳入檔案描述符集或事件集。

其實，簡單的來理解epoll伺服器，它的底層就是由一顆紅黑樹和乙個佇列組成的，當呼叫epoll_create函式時就是建立了乙個空的紅黑樹和空的佇列，當呼叫epoll_ctl函式的時候，就是在紅黑樹上面進行節點操作，當呼叫epoll_wait函式時就是把紅黑樹中的指定節點放到佇列中去，這樣就可以利用佇列先進先出的特點迅速的找到就緒節點，相比較二巷比陣列遍歷一次要節省不少時間；

1、epoll_create()

#include int epoll_create(int size); //size引數現在並不起什麼作用，只是給核心乙個提示，告訴它事件表需要多大，該函式返回的檔案描述符將作用其他所有epoll系統呼叫的第乙個引數，已指定要訪問的核心事件表

2、epoll_ctl()

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)

fd：是要操作的檔案描述符；

op：指定操作型別

struct epoll_event

data成員用於儲存使用者資料，其型別：

typedef
union epoll_data
epoll_data_t;

3、epoll_wait()

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event* events, int maxevents, int timeout);

從後往前討論引數：

timeout：超時設定；

maxevents：最多監聽多少個事件，必須大於0；(類似於陣列的最大值)

epoll_wait函式如果檢測到了事件，就將所有就緒事件ongoing核心事件表中賦值到它的第二個引數events指向的陣列中。這個陣列直營與出輸出epoll_wait檢測到的就緒事件。

epoll對檔案描述符的操作有兩種方式lt(水平觸發)和et(邊緣觸發)，lt是預設的工作模式，這種模式epoll相當於乙個高效的poll，當往epoll核心事件表中註冊乙個檔案描述符上的epollet事件時，epoll將以et模式來操作該檔案描述符，et模式是epoll的高效工作模式。

對於採用lt工作模式的檔案描述符，當epoll_wait檢測到其上有事件發生並將此事件通知應用程式後，應用程式可以不利己處理該事件，這樣，就當程式次啊一次呼叫epoll_wait時，epoll_wait還會再次向應用程式通知此事件，知道該事件被處理。而對於採用et工作模式的檔案描述符，當epoll_wait檢測到其上有事件發生並將此事件通知應用程式後，應用程式必須立即處理該事件，因為後續的epoll_wait呼叫不在向應用程式通知這一事件。可見，et模式在很大程度上降低了同乙個epoll事件被重複觸發的次數，因此次奧綠要比lt模式高

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define max_ready_events 64
//將檔案描述符設定為非阻塞的
int setnonblocking(int fd)
//將檔案描述符fd上的epollin註冊到epollfd指示的epoll核心事件表中，引數enable_et指定是否對fd啟用et模式
void addfd(int epollfd, int fd, int enable_et)
epoll_ctl(epollfd, epoll_ctl_add, fd, &event);
setnonblocking(fd);
}static
void usage(const
char* proc)
int startup(const
char* _ip, int _port)
int opt = 1;
setsockopt(sock, sol_socket, so_reuseaddr, &opt, sizeof(opt));
struct sockaddr_in local;
local.sin_family = af_inet;
local.sin_port = htons(_port);
local.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip);
if(bind(sock, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) < 0)
if(listen(sock, 10) < 0)
return sock;
}int main(int argc, char* argv)
int listen_sock = startup(argv[1], atoi(argv[2]));
int epfd = epoll_create(256);
if(epfd < 0)
struct epoll_event ev;
ev.events = epollin;
ev.data.fd = listen_sock;
if(epoll_ctl(epfd, epoll_ctl_add, listen_sock, &ev) < 0)
int timeout = 1000;
int nums = -1;
struct epoll_event revs[max_ready_events];
while(1)
break;
case -1:
break;
default:
printf("get new client: [%s:%d]\n",inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
struct epoll_event ev1;
ev1.events = epollin;
ev1.data.fd = new_sock;
if(epoll_ctl(epfd, epoll_ctl_add, new_sock, &ev1) < 0)
addfd(epfd, new_sock, 1);//開啟et模式
}// listen_sock can read
else
if((fd != listen_sock) && (revs[i].events & epollin))
close(fd);
break;
}else
if(s == 0)
else
}}//other events can read
else
if((fd != listen_sock) && (revs[i].events & epollout))
//events can write
}//for
}//default
break;}}
return
0;}

epoll在呼叫epoll_create時作業系統會建立一顆紅黑樹存放socket和乙個佇列存放就緒事件

三種模式伺服器的比較

I O多路轉接 epoll伺服器

網路程式設計多路I O轉接伺服器之epoll

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多路IO轉接伺服器實現方法三 epoll 函式

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