Linux C编程(十) 之 I/O复用-----poll机制

最新推荐文章于 2025-04-19 12:37:05 发布

Abraham_1

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poll和select对比

不同：
select使用三个位图来表示三个fdset的方式，poll使用一个 pollfd的指针实现。
pollfd结构包含了要监视的event和发生的event，不再使用select“参数-值”传递的方式。
pollfd并没有最大数量限制（但是数量过大后性能也是会下降）。
相同：
和select函数一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取就绪的描述符。
从上面看，select和poll都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上，同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。

poll函数介绍

#include <poll.h>
int poll ( struct pollfd * fds, unsigned int nfds, int timeout);
pollfd结构体定义如下：
struct pollfd {
	int fd;     /* 文件描述符 */
	short events;     /* 等待的事件 */
	short revents;    /* 实际发生了的事件 */
} ;

每一个pollfd结构体指定了一个被监视的文件描述符，可以传递多个结构体，指示poll()监视多个文件描述符。每个结构体的events域是监视该文件描述符的事件掩码，由用户来设置这个域。revents域是文件描述符的操作结果事件掩码，内核在调用返回时设置这个域。events域中请求的任何事件都可能在revents域中返回。常见的事件如下：

图片转自：https://blog.youkuaiyun.com/lianghe_work/article/details/46534029 在这里插入图片描述

返回值和错误代码

成功时，poll()返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数；如果在超时前没有任何事件发生，poll()返回0；失败时，poll()返回-1，并设置errno为下列值之一：

EBADF       一个或多个结构体中指定的文件描述符无效。

EFAULTfds 指针指向的地址超出进程的地址空间。

EINTR  请求的事件之前产生一个信号，调用可以重新发起。

EINVALnfds参数超出PLIMIT_NOFILE值。

ENOMEM     可用内存不足，无法完成请求。

代码示例

代码转自：https://blog.youkuaiyun.com/gaodes/article/details/82823577
server：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/wait.h>
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h> /* for struct sockaddr_in*/  
#include <sys/errno.h>  
#include <signal.h> 
#include <sys/select.h>
#include <poll.h>
 
//关于IO复用服务器的poll
 
#define LISTEN_SIZE 1024
void error_exit(char *name)
{
   perror(name);
   exit(-1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
   int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
   if(sockfd<0)
   {
        error_exit("create error");
   }
   //绑定地址(ip和端口号)
   struct sockaddr_in svraddr;
   memset(&svraddr,0,sizeof(svraddr));
   svraddr.sin_family=AF_INET;
   svraddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
   //svraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");第二种写法
   svraddr.sin_port=htons(5555);
   int ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&svraddr,sizeof(svraddr));
   if(ret<0)
   {
      error_exit("bind error");
   }
   //设置监听参数back login 半连接数最大
   ret=listen(sockfd,1024);
   if(ret<0)
   {
      error_exit("listen error");
   }
   //创建poll结构体
   struct pollfd pollfds[LISTEN_SIZE]={0};
   int i=0;
   for(;i<LISTEN_SIZE;i++)
   {
       pollfds[i].fd=-1;
   }
   pollfds[0].fd=sockfd;
   pollfds[0].events=POLLIN;
   struct sockaddr_in removeaddr;
   int addr_len=sizeof(removeaddr);
   char *buf[1024]={0};
   while(1)
   {
      int nevent=poll(pollfds,LISTEN_SIZE,-1);
      if(nevent==0)
      {
            printf("timeout\n");
            continue;
      }
      else if(nevent<0)
      {
            error_exit("poll error");
      }
      if(pollfds[0].revents&POLLIN)
      {
         int fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&removeaddr,&addr_len);
         if(fd<0)
         {
             error_exit("accept error");
          }
          for(i=1;i<LISTEN_SIZE;i++)
          {
                if(pollfds[i].fd==-1)
                {
                   pollfds[i].fd=fd;
                   pollfds[i].events=POLLIN;
                   break;
                }
          }
          for(i=1;i<LISTEN_SIZE;i++)
          {
                if(pollfds[i].fd==-1)
                {
                    continue;
                } 
                 //判断是否为可读事件
                if(pollfds[i].revents&POLLIN)
                {
                    int rdsize=read(pollfds[i].fd,buf,1024);
                    if(rdsize<=0)
                    {
                        printf("close %d\n",pollfds[i].fd);
                        close(pollfds[i].fd);
                        pollfds[i].fd=-1;
                    }
                    else
                    {
                        printf("read buf =%s,fd=%d\n",buf,pollfds[i].fd);
                    }
                }
          }
      }
   }
}

client：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/wait.h>
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h> /* for struct sockaddr_in*/  
#include <sys/errno.h>  
#include <signal.h> 
 
//关于客户端的socket
void error_exit(char *name)
{
   perror(name);
   exit(-1);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
   if(argc<3)
   {
        printf("run program+ip+port\n");
        return-1;
   }
   int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
   if(sockfd<0)
   {
        error_exit("create error");
   }
   //连接服务器，设置服务器的地址(ip和端口)
   struct sockaddr_in svraddr;
   memset(&svraddr,0,sizeof(svraddr));
   svraddr.sin_family=AF_INET;
   svraddr.sin_addr.s_addr= inet_addr(argv[1]);
   svraddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
   int ret =connect(sockfd,(struct sockaddr *)&svraddr,sizeof(svraddr));
   if(ret<0)
   {
      error_exit("connect error");
   }
 
   write(sockfd,"hello",strlen("hello"));
   sleep(5); 
   close(sockfd);
   return 0;
}