下午研究了一下epoll,参考了以下的博客综合写了一个例子。
这篇文章中有一些和我从man上面查到的不相符合的地方,特此指出。
1)关于epoll_create
这个函数的size参数已经器用。更推荐使用的是epoll_create1(0)来代替普通的用法。另外epoll_create1(EPOLLCLOEXEC)表示生成的epoll fd具有“执行后关闭”特性。
2) epoll_ctl
这个函数在指定EPOLL_CTL_DEL时,为了与linux内核2.6.9之前相兼容,还是要让最后的参数指向一个非null变量。
另外,events.EPOLLONESHOT确实表示只监听一次事件,但是当我们监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个fd的话,只需要使用EPOLL_CTL_MOD修改event。
3) 关于实例代码
实例代码我运行了一下,感觉有点问题。后来参考了这篇文章(http://blog.chinaunix.net/uid-20583479-id-1920065.html)的说法,发现修改之后就可以实行了。关键点有这么几点,
1. EPOLLET其实比EPOLLLT高级,所以优先用。
2. 用EPOLLET的时候,按照man的讲法,是必须要使用非阻塞fd,另外,必须要考虑EAGAIN。
先上服务器代码
1 #include <iostream>
2 #include <sys/socket.h>
3 #include <sys/epoll.h>
4 #include <netinet/in.h>
5 #include <arpa/inet.h>
6 #include <fcntl.h>
7 #include <unistd.h>
8 #include <stdio.h>
9 #include <errno.h>
10 #include <string.h>
11
12 using namespace std;
13
14 #define MAXLINE 5
15 #define OPEN_MAX 100
16 #define LISTENQ 20
17 #define SERV_PORT 5000
18 #define INFTIM 1000
19
20 void setnonblocking(int sock)
21 {
22 int opts;
23 opts=fcntl(sock,F_GETFL);
24 if(opts<0)
25 {
26 perror("fcntl(sock,GETFL)");
27 return;
28 }
29 opts = opts|O_NONBLOCK;
30 if(fcntl(sock,F_SETFL,opts)<0)
31 {
32 perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");
33 return;
34 }
35 }
36
37 void CloseAndDisable(int sockid, epoll_event ee)
38 {
39 close(sockid);
40 ee.data.fd = -1;
41 }
42
43 int main()
44 {
45 int i, maxi, listenfd, connfd, sockfd,epfd,nfds, portnumber;
46 char line[MAXLINE];
47 socklen_t clilen;
48
49 portnumber = 5000;
50
51 //声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件
52
53 struct epoll_event ev,events[20];
54 //生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符
55
56 epfd=epoll_create(256);
57 struct sockaddr_in clientaddr;
58 struct sockaddr_in serveraddr;
59 listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
63
64 memset(&serveraddr, 0, sizeof(serveraddr));
65 serveraddr.sin_family = AF_INET;
66 serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
67 serveraddr.sin_port=htons(portnumber);
68
69 // bind and listen
70 bind(listenfd,(sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
71 listen(listenfd, LISTENQ);
72
73 //设置与要处理的事件相关的文件描述符
74 ev.data.fd=listenfd;
75 //设置要处理的事件类型
76 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
77 //ev.events=EPOLLIN;
78
79 //注册epoll事件
80 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);
81
82 maxi = 0;
83
84 int bOut = 0;
85 for ( ; ; )
86 {
87 if (bOut == 1)
88 break;
89 //等待epoll事件的发生
90
91 nfds=epoll_wait(epfd,events,20,-1);
92 //处理所发生的所有事件
93 cout << "\nepoll_wait returns\n";
94
95 for(i=0;i<nfds;++i)
96 {
97 if(events[i].data.fd==listenfd)//如果新监测到一个SOCKET用户连接到了绑定的SOCKET端口,建立新的连接。
98 {
99 connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen);
100 if(connfd<0){
101 perror("connfd<0");
102 return (1);
103 }
104
105
106 char *str = inet_ntoa(clientaddr.sin_addr);
107 cout << "accapt a connection from " << str << endl;
108 //设置用于读操作的文件描述符
109
110 setnonblocking(connfd);
111 ev.data.fd=connfd;
112 //设置用于注测的读操作事件
113
114 ev.events=EPOLLIN | EPOLLET;
115 //ev.events=EPOLLIN;
116
117 //注册ev
118 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev);
119 }
120 else if(events[i].events & EPOLLIN)//如果是已经连接的用户,并且收到数据,那么进行读入。
121 {
122 cout << "EPOLLIN" << endl;
123 if ( (sockfd = events[i].data.fd) < 0)
124 continue;
125
126 char * head = line;
127 int recvNum = 0;
128 int count = 0;
129 bool bReadOk = false;
130 while(1)
131 {
132 // 确保sockfd是nonblocking的
133 recvNum = recv(sockfd, head + count, MAXLINE, 0);
134 if(recvNum < 0)
135 {
136 if(errno == EAGAIN)
137 {
138 // 由于是非阻塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读
139 // 在这里就当作是该次事件已处理处.
140 bReadOk = true;
141 break;
142 }
143 else if (errno == ECONNRESET)
144 {
145 // 对方发送了RST
146 CloseAndDisable(sockfd, events[i]);
147 cout << "counterpart send out RST\n";
148 break;
149 }
150 else if (errno == EINTR)
151 {
152 // 被信号中断
153 continue;
154 }
155 else
156 {
157 //其他不可弥补的错误
158 CloseAndDisable(sockfd, events[i]);
159 cout << "unrecovable error\n";
160 break;
161 }
162 }
163 else if( recvNum == 0)
164 {
165 // 这里表示对端的socket已正常关闭.发送过FIN了。
166 CloseAndDisable(sockfd, events[i]);
167 cout << "counterpart has shut off\n";
168 break;
169 }
170
171 // recvNum > 0
172 count += recvNum;
173 if ( recvNum == MAXLINE)
174 {
175 continue; // 需要再次读取
176 }
177 else // 0 < recvNum < MAXLINE
178 {
179 // 安全读完
180 bReadOk = true;
181 break; // 退出while(1),表示已经全部读完数据
182 }
183 }
184
185 if (bReadOk == true)
186 {
187 // 安全读完了数据
188 line[count] = '\0';
189
190 cout << "we have read from the client : " << line;
191 //设置用于写操作的文件描述符
192
193 ev.data.fd=sockfd;
194 //设置用于注测的写操作事件
195
196 ev.events = EPOLLOUT | EPOLLET;
197 //修改sockfd上要处理的事件为EPOLLOUT
198
199 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);
200 }
201 }
202 else if(events[i].events & EPOLLOUT) // 如果有数据发送
203 {
204 const char str[] = "hello from epoll : this is a long string which may be cut by the net\n";
205 memcpy(line, str, sizeof(str));
206 cout << "Write " << line << endl;
207 sockfd = events[i].data.fd;
208
209 bool bWritten = false;
210 int writenLen = 0;
211 int count = 0;
212 char * head = line;
213 while(1)
214 {
215 // 确保sockfd是非阻塞的
216 writenLen = send(sockfd, head + count, MAXLINE, 0);
217 if (writenLen == -1)
218 {
219 if (errno == EAGAIN)
220 {
221 // 对于nonblocking 的socket而言,这里说明了已经全部发送成功了
222 bWritten = true;
223 break;
224 }
225 else if(errno == ECONNRESET)
226 {
227 // 对端重置,对方发送了RST
228 CloseAndDisable(sockfd, events[i]);
229 cout << "counterpart send out RST\n";
230 break;
231 }
232 else if (errno == EINTR)
233 {
234 // 被信号中断
235 continue;
236 }
237 else
238 {
239 // 其他错误
240 }
241 }
242
243 if (writenLen == 0)
244 {
245 // 这里表示对端的socket已正常关闭.
246 CloseAndDisable(sockfd, events[i]);
247 cout << "counterpart has shut off\n";
248 break;
249 }
250
251 // 以下的情况是writenLen > 0
252 count += writenLen;
253 if (writenLen == MAXLINE)
254 {
255 // 可能还没有写完
256 continue;
257 }
258 else // 0 < writenLen < MAXLINE
259 {
260 // 已经写完了
261 bWritten = true;
262 break; // 退出while(1)
263 }
264 }
265
266 if (bWritten == true)
267 {
268 //设置用于读操作的文件描述符
269 ev.data.fd=sockfd;
270
271 //设置用于注测的读操作事件
272 ev.events=EPOLLIN | EPOLLET;
273
274 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,sockfd,&ev);
275 }
276 }
277 }
278 }
279 return 0;
280 }
注意以下几点:
1. #14设定为5是故意的,为了测试后续的输入和输出
2. 整个服务器的功能是先读取字符串,然后向对方写内容。
3. #110处设置通信socket为非阻塞。
4. 注意#130~#183的读干净缓冲区的read。
5. 注意#213~#264的完全写完所需要传送内容的write。
6. 关于EPOLLET,epoll_wait只有在socket状态发生变化的时候才会返回。所以要对fd进行循环accept,read, write;知直到socket的缓冲区空(read, accept)或者填满(write)为止。
7. 下面是客户端实验代码
1 int
2 main(int argc, char **argv)
3 {
4 int sockfd;
5 char recvline[MAXLINE + 1];
6 struct sockaddr_in servaddr;
7
8 if (argc != 2)
9 err_quit("usage: a.out <IPaddress>");
10
11 if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
12 err_sys("socket error");
13
14 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
15 servaddr.sin_family = AF_INET;
16 servaddr.sin_port = htons(5000);
17 if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
18 err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
19
20 if (connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
21 err_sys("connect error");
22
23 char input[100];
24 while (fgets(input, 100, stdin) != EOF)
25 {
26 write(sockfd, input, strlen(input));
27
28 int n = 0;
29 int count = 0;
30 while (1)
31 {
32 n = read(sockfd, recvline + count, MAXLINE);
33 if (n == MAXLINE)
34 {
35 count += n;
36 continue;
37 }
38 else
39 break;
40 }
41 printf("%s\n", recvline);
42 }
43 exit(0);
44 }
吃遍天下。