epoll边缘触发

该博客介绍了如何在服务器端应用epoll的边缘触发(ET)模式,通过示例代码展示了其工作原理和实现细节。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

条件触发(Level Trigger):只要满足事件发生条件就不停触发,直到不满足触发条件(epoll默认触发方式,select()也是条件触发方式)
边缘触发(Edge Trigger):从不满足事件发生条件到满足事件发生条件时触发


服务器使用边缘触发
1、需要通过errno全局变量判断错误原因,为了访问errno全局变量,需要包含头文件errno.h 
2、使用非阻塞式I/O套接字
这两个条件是必须要满足,由于边缘触发的特性,我们应该将客户端套接字的输入缓冲读取干净,但又不能使程序执行流阻塞,因为这可能阻塞程序执行流从而影响新客户端连接的接入,所以应该使用非阻塞客户端套接字且保证客户端套接字的输入缓冲读取干净


将套接字设置为非阻塞式套接字:
int fcntl(int filedes, int cmd, ...);//成功返回cmd参数相关值,失败返回-1
参数一:要更改属性的目标文件描述符
参数二:函数调用目的

int flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);	//使用参数F_GETFL获取文件描述符fd关联文件属性(int 值)
fcntl(fd, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);	//使用参数F_SETFL为fd设置新属性, O_NONBLOCK为非阻塞属性
设置之后无论调用write还是read函数时套接字内是否存在数据都不会阻塞


保证套接字输入缓冲读取干净:
循环读取套接字输入缓冲区
while(1)	//必须循环读取输入缓冲!!!
{
	str_len = read(ep_events[i].data.fd, buf, BUF_SIZE);
	if( 0 == str_len )	//某个客服端发送EOF close或shutdown
	{
		epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ep_events[i].data.fd, NULL);	//删除这个客户端套接字在epoll例程内注册的事件
		close(ep_events[i].data.fd);	//关闭这个客户端套接字的文件描述符
		printf("closed client: %d \n", ep_events[i].data.fd);
		break;	//无需传输数据,跳出while(1)循环
	}
	else if(str_len < 0)	//判断是否读取完毕
	{
		if( EAGAIN == errno )	//read没有数据可读时返回-1,同时在errno中赋值EAGAIN
			break;			//读取完毕,跳出while(1)循环
	}
	else
	{
		write(ep_events[i].data.fd, buf, str_len);	//回传
	}
}

示例代码:

服务器端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>

#define BUF_SIZE 100
#define EPOLL_SIZE 50
void error_handling(const char *buf);
void setnonblockingmode(int fd);

int main(int argc, const char * argv[]) 
{
    int serv_sock = -1, clnt_sock = -1;
    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    socklen_t adr_sz;
    int str_len = -1, i = -1;
    char buf[BUF_SIZE] = { 0 };

    struct epoll_event *ep_events = NULL;
    struct epoll_event event;
    int epfd = -1, event_cnt = -1;

    if( 2 != argc )
    {
        printf("Usage: %s <port> \n", argv[0]);
        exit(-1);
    }

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if( -1 == serv_sock )
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    if( -1 == bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) )
        error_handling("bind() error");

    if( -1 == listen(serv_sock, 5) )
        error_handling("listen() error");

    epfd = epoll_create(EPOLL_SIZE);	//创建保存文件描述符的空间
	if( -1 == epfd );
		error_handling("epoll_create() error");
	
    ep_events = malloc(sizeof(struct epoll_event) * EPOLL_SIZE);//传递给epoll_wait的第二个参数的地址必须动态创建,不能传递NULL!
	if( NULL == ep_events )
		error_handling("malloc() error");
	
	setnonblockingmode(serv_sock);	//设置serv_sock非阻塞
		
    event.events = EPOLLIN;  //有数据可读(读事件)
    event.data.fd = serv_sock;	//监视对象为serv_sock
    epoll_ctl(epdf, EPOLL_CTL_ADD, serv_sock, &event);//注册serv_sock的读事件

    while (1)		//服务器端必要的循环
    {
        event_cnt = epoll_wait(epfd, ep_events, EPOLL_SIZE, -1);  //一直阻塞直到事件发生
        if( -1 == event_cnt )	//调用失败
        {
            puts("epoll_wait() error");
            break;				//不能直接调用error_handling,还有堆空间未释放
        }

        for (i = 0; i < event_cnt; i++) 	//遍历事件集合
		{
            if( ep_events[i].data.fd == serv_sock )//serv_sock有数据可读
            {
                adr_sz = sizeof(clnt_adr);
                clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_adr, &adr_sz);
				
				setnonblockingmode(clnt_sock);
				
                event.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                event.data.fd = clnt_sock;
                epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, clnt_sock, &event);	//注册clnt_sock的读事件
                printf("connected client: %d \n", clnt_sock);
            }
            else  //某个客户端套接字发生读事件
            {
				while(1)	//必须循环读取输入缓冲!!!
				{
					str_len = read(ep_events[i].data.fd, buf, BUF_SIZE);
					if( 0 == str_len )	//某个客服端发送EOF close或shutdown
					{
						epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ep_events[i].data.fd, NULL);	//删除这个客户端套接字在epoll例程内注册的事件
						close(ep_events[i].data.fd);	//关闭这个客户端套接字的文件描述符
						printf("closed client: %d \n", ep_events[i].data.fd);
						break;	//无需传输数据,跳出while(1)循环
					}
					else if(str_len < 0)	//判断是否读取完毕
					{
						if( EAGAIN == errno )	//read没有数据可读时返回-1,同时在errno中赋值EAGAIN
							break;			//读取完毕,跳出while(1)循环
					}
					else
					{
						write(ep_events[i].data.fd, buf, str_len);	//回传
					}
				}							       
            }
        }
    }

    close(serv_sock);	//关闭服务器端套接字
    close(epfd);		//必须关闭epoll例程
	free(ep_events);	//释放申请的堆空间
    return 0;
}

void setnonblockingmode(int fd)
{
	int flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);	//使用参数F_GETFL获取文件描述符fd关联文件属性(int 值)
	fcntl(fd, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);	//使用参数F_SETFL为fd设置新属性, O_NONBLOCK为非阻塞属性	
}

void error_handling(const char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(-1);
} 




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