poll方法的基本概念

在上篇部落格中，我們詳細了解了關於select介面的用法，在學習poll函式之前，我們先對select函式的內容做乙個簡單的回顧：

select優點：

目前幾乎在所有的平台上支援，其良好跨平台支援也是它的乙個優點

select缺點：

（1）每次呼叫 select()，都需要把 fd 集合從使用者態拷貝到核心態，這個開銷在 fd 很多時會很大，同時每次呼叫 select() 都需要在核心遍歷傳遞進來的所有 fd，這個開銷在 fd 很多時也很大。

（2）單個程序能夠監視的檔案描述符的數量存在最大限制，在 linux 上一般為 1024，可以通過修改巨集定義甚至重新編譯核心的方式提公升這一限制，但是這樣也會造成效率的降低

（3）select函式在每次呼叫之前都要對引數進行重新設定，這樣做比較麻煩，而且會降低效能

select() 和 poll() 系統呼叫的本質一樣，poll() 的機制與 select() 類似，與 select() 在本質上沒有多大差別，管理多個描述符也是進行輪詢，根據描述符的狀態進行處理。

引數解釋：

（1）fds：指向乙個結構體陣列的第0個元素的指標，每個陣列元素都是乙個struct pollfd結構，用於指定測試某個給定的fd的條件

（2）nfds：表示fds結構體陣列的長度

（3）timeout：表示poll函式的超時時間，單位是毫秒

函式功能：

監視並等待多個檔案描述符的屬性變化

函式返回值：

（1）返回值小於0，表示出錯

（2）返回值等於0，表示poll函式等待超時

（3）返回值大於0，表示poll由於監聽的檔案描述符就緒返回，並且返回結果就是就緒的檔案描述符的個數。

在該函式的第乙個引數中，我們知道存放檔案描述符的陣列中每乙個元素都是乙個struct pollfd結構，那麼pollfd結構到底是什麼樣的呢？我們來一起了解一下：

結構體內容：

成員變數說明：

（1）fd：每乙個 pollfd 結構體指定了乙個被監視的檔案描述符，可以傳遞多個結構體，指示 poll() 監視多個檔案描述符。

（2）events：表示要告訴作業系統需要監測fd的事件（輸入、輸出、錯誤），每乙個事件有多個取值

（3）revents：revents 域是檔案描述符的操作結果事件，核心在呼叫返回時設定這個域。events 域中請求的任何事件都可能在 revents 域中返回。

events&revents的取值如下：事件

描述是否可作為輸入（events）

是否可作為輸出（revents）

pollin

資料可讀（包括普通資料&優先資料）是是

pollout

資料可寫（普通資料&優先資料）是是

pollrdnorm

普通資料可讀是是

pollrdband

優先順序帶資料可讀（linux不支援）是是

pollpri

高優先順序資料可讀，比如tcp帶外資料是是

pollwrnorm

普通資料可寫是是

pollwrband

優先順序帶資料可寫是是

pollrdhup

tcp連線被對端關閉，或者關閉了寫操作，由gnu引入是是

popphup掛起否

是pollerr錯誤否

是pollnval

檔案描述符沒有開啟否是

注意：

每個結構體的 events 域是由使用者來設定，告訴核心我們關注的是什麼，而 revents 域是返回時核心設定的，以說明對該描述符發生了什麼事件

與select中socket就緒條件一致：

讀就緒：

1）socket核心中,接收緩衝區中的位元組數,大於等於低水位標記so_rcvlowat. 此時可以無阻塞的讀該檔案描述符, 並且返回值大於0;

2）socket tcp通訊中, 對端關閉連線, 此時對該socket讀, 則返回0;

3）監聽的socket上有新的連線請求;

4）socket上有未處理的錯誤;

寫就緒：

1）socket核心中, 傳送緩衝區中的可用位元組數(傳送緩衝區的空閒位置大⼩), 大於等於低水位標記 so_sndlowat, 此時可以無阻塞的寫, 並且返回值大於0;

2）socket的寫操作被關閉(close或者shutdown). 對乙個寫操作被關閉的socket進行寫操作, 會觸發 sigpipe訊號;

3）socket使⽤非阻塞connect連線成功或失敗之後;

4）socket上有未讀取的錯誤;

異常就緒：

socket上收到帶外資料.

使用poll函式監控標準輸入：用poll監控標準輸入是因為當沒有輸入的時候，程序就一直處於阻塞狀態，當有資料輸入時時間就立即就緒，如果監聽標準輸出，由於寫緩衝區比較大，可能一直處於就緒狀態，不利於觀察。

程式**：

1 #include2 #include3 #include4 
5 int main()
6 19         if(ret==0)
20         
24         if(poll_fd.revents==pollin)
25         
30     }
31 }

執行結果：當沒有輸入時，程序處於阻塞狀態（每兩秒輸出一條poll timeout語句）：

當有輸入時，系統會告訴使用者事件就緒，進行輸入工作，即有輸入時就列印到螢幕上：

通過poll函式的結構以及小測試程式的編寫，我們不難發現poll函式的一些特點：

（1）poll() 不要求開發者計算最大檔案描述符加一的大小。

（2）poll() 在應付大數目的檔案描述符的時候速度更快，相比於select。

（3）它沒有最大連線數的限制，原因是它是基於鍊錶來儲存的。

（4）在呼叫函式時，只需要對引數進行一次設定就好了

（1）大量的fd的陣列被整體複製於使用者態和核心位址空間之間，而不管這樣的複製是不是有意義。

（2）與select一樣，poll返回後，需要輪詢pollfd來獲取就緒的描述符，這樣會使效能下降

（3）同時連線的大量客戶端在一時刻可能只有很少的就緒狀態，因此隨著監視的描述符數量的增長，其效率也會線性下降

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