epoll实现多路IO转接思路
1、lfd = socket（）; 监听连接事件lfd
2、bind();
3、listen();
4、int epfd = epoll_create(1024); epfd, 监听红黑树的树根。
struct epoll_event tep, ep[1024]; tep, 用来设置单个fd属性， ep 是 epoll_wait() 传出的满足监听事件的数组。
tep.events = EPOLLIN; 初始化 lfd的监听属性。
tep.data.fd = lfd;
5、epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, lfd, &tep); 将 lfd 添加到监听红黑树上。
6、主业务逻辑
while (1) {
ret = epoll_wait(epfd， ep，1024， -1); 实施监听
for (i = 0; i < ret; i++) {
if (ep[i].data.fd == lfd) { // lfd 满足读事件，有新的客户端发起连接请求
cfd = Accept();
tep.events = EPOLLIN; 初始化 cfd的监听属性。
tep.data.fd = cfd;
epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, cfd, &tep);
} else { cfd 们 满足读事件， 有客户端写数据来。
n = read(ep[i].data.fd, buf, sizeof(buf));
if ( n == 0) {
close(ep[i].data.fd);
epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_DEL, ep[i].data.fd , NULL); // 将关闭的cfd，从监听树上摘下。
} else if （n > 0） {
小--大
write(ep[i].data.fd, buf, n);
}
}
}
}
相关函数
1、int epoll_create(int size); 创建一棵监听红黑树
size：创建的红黑树的监听节点数量。（仅供内核参考。）
返回值：指向新创建的红黑树的根节点的 fd。
失败： -1 errno
2、int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 操作监听红黑树
epfd：epoll_create 函数的返回值。 epfd
op：对该监听红黑树所做的操作。
EPOLL_CTL_ADD 添加fd到 监听红黑树
EPOLL_CTL_MOD 修改fd在 监听红黑树上的监听事件。
EPOLL_CTL_DEL 将一个fd 从监听红黑树上摘下（取消监听）
fd：
待监听的fd
event： 本质 struct epoll_event 结构体 地址
成员 events：
EPOLLIN / EPOLLOUT / EPOLLERR
成员 data： 联合体（共用体）：
int fd; 对应监听事件的 fd
void *ptr；
uint32_t u32;
uint64_t u64;
返回值：成功 0； 失败： -1 errno
3、 int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); 阻塞监听。
epfd：epoll_create 函数的返回值。 epfd
events：传出参数，【数组】， 满足监听条件的 那些 fd 结构体。
maxevents：数组 元素的总个数。 1024
struct epoll_event evnets[1024]
timeout：
-1: 阻塞
0： 不阻塞
>0: 超时时间 （毫秒）
返回值：
> 0: 满足监听的 总个数。 可以用作循环上限。
0： 没有fd满足监听事件
-1：失败。 errno
测试源码
server.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <errno.h>
#include <ctype.h>
#include "wrap.h"
#define MAXLINE 8192
#define SERV_PORT 8000
#define OPEN_MAX 5000
int main(int argc, char *argv[])
{
int i, listenfd, connfd, sockfd;
int n, num = 0;
ssize_t nready, efd, res;
char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
int opt = 1;
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); //端口复用
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
Bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
Listen(listenfd, 20);
efd = epoll_create(OPEN_MAX); //创建epoll模型, efd指向红黑树根节点
if (efd == -1)
perr_exit("epoll_create error");
struct epoll_event tep, ep[OPEN_MAX]; //tep: epoll_ctl参数 ep[] : epoll_wait参数
tep.events = EPOLLIN;
tep.data.fd = listenfd; //指定lfd的监听时间为"读"
res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &tep); //将lfd及对应的结构体设置到树上,efd可找到该树
if (res == -1)
perr_exit("epoll_ctl error");
for ( ; ; ) {
/*epoll为server阻塞监听事件, ep为struct epoll_event类型数组, OPEN_MAX为数组容量, -1表永久阻塞*/
nready = epoll_wait(efd, ep, OPEN_MAX, -1);
if (nready == -1)
perr_exit("epoll_wait error");
for (i = 0; i < nready; i++) {
if (!(ep[i].events & EPOLLIN)) //如果不是"读"事件, 继续循环
continue;
if (ep[i].data.fd == listenfd) { //判断满足事件的fd是不是lfd
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen); //接受链接
printf("received from %s at PORT %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
ntohs(cliaddr.sin_port));
printf("cfd %d---client %d\n", connfd, ++num);
tep.events = EPOLLIN; tep.data.fd = connfd;
res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &tep); //加入红黑树
if (res == -1)
perr_exit("epoll_ctl error");
} else { //不是lfd,
sockfd = ep[i].data.fd;
n = Read(sockfd, buf, MAXLINE);
if (n == 0) { //读到0,说明客户端关闭链接
res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL); //将该文件描述符从红黑树摘除
if (res == -1)
perr_exit("epoll_ctl error");
Close(sockfd); //关闭与该客户端的链接
printf("client[%d] closed connection\n", sockfd);
} else if (n < 0) { //出错
perror("read n < 0 error: ");
res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL); //摘除节点
Close(sockfd);
} else { //实际读到了字节数
for (i = 0; i < n; i++)
buf[i] = toupper(buf[i]); //转大写,写回给客户端
Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
Writen(sockfd, buf, n);
}
}
}
}
Close(listenfd);
Close(efd);
return 0;
}
client.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "wrap.h"
#define MAXLINE 8192
#define SERV_PORT 8000
int main(int argc, char *argv[])
{
struct sockaddr_in servaddr;
char buf[MAXLINE];
int sockfd, n;
sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
Connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
Write(sockfd, buf, strlen(buf));
n = Read(sockfd, buf, MAXLINE);
if (n == 0) {
printf("the other side has been closed.\n");
break;
}
else
Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
Close(sockfd);
return 0;
}
相关的公用头文件见以前的文章。
测试结果
