IO多路转接 —— 认识 poll 函数

目录

一、认识 poll 函数

1、第三个参数 timeout

2、第一、第二个参数

(1) 认识 pollfd 结构体类型

(2) 添加关注事件 / 判断事件是否就绪

3、返回值

二、使用poll模型监听标准输入

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select模型的实现基于select函数，poll模型的实现也是基于 poll函数，poll可以看作是select的升级版，在功能层面是一样的，都是只负责等待事件就绪，不参与拷贝过程。

一、认识 poll 函数

poll函数的作用是等待某些事件是否就绪，函数声明如下：

1、第三个参数 timeout

这个参数是一个输入型参数，单位是毫秒，代表阻塞等待的时间，超过该时间就会变为非阻塞等待。

• timeout = -1，代表永久阻塞等待
• timeout = 0，代表永久非阻塞等待
• timeout > 0，代表先阻塞等待 timeout 毫秒，超过这个时间变为非阻塞等待，poll函数返回

2、第一、第二个参数

为了记录哪些文件描述符需要被关注，我们一般会将这些文件描述符放到一个数组里。

• 第一个参数：这个数组的元素首地址，元素类型是pollfd 结构体类型
• 第二个参数：需要关注的文件描述符的数目。如果有多个文件描述符，我们可以通过这个参数来遍历数组中的文件描述符。

(1) 认识 pollfd 结构体类型

pollfd结构体包含了每一个需要内核关注的文件描述符的信息，比如这个文件描述符需要关注什么事件、有什么事件已经就绪了等等。pollfd 的结构体声明如下：

• 第一个参数fd：你希望内核帮你关注哪个文件描述符
• 第二个参数events：你希望内核帮你关注该文件描述符上的什么事件（读/写事件），事件类型以及设置方式在下面介绍。
• 第三个参数revents：内核通知你该文件描述符上的某个事件就绪了。

(2) 添加关注事件 / 判断事件是否就绪

部分常用事件的类型如下：

事件	描述	是否可作为输入	是否可作为输出
POLLIN	数据(普通数据或者优先数据) 可读	是	是
POLLINNORM	普通数据可读	是	是
POLLOUT	数据(普通数据或者优先数据) 可写	是	是
POLLWRNORM	普通数据可写	是	是

从下面这个图可以看出这些事件都是宏，我们可以以按位或的方式来为文件描述符添加需要关注的事件。short是16位，每一位都可以表示一个事件，也就是说我们最多可以传入16种事件。

比如我们希望内核帮我们关注 0号文件描述符上的读事件

struct pollfd rfds;    
rfds.fd = 0;              //希望内核帮我们关注0号文件描述符上的事件
rfds.events |= POLLIN;    //希望内核关注0号文件描述符上的读事件
//rfds.events = POLLIN | POLLOUT;    //希望既监听读事件又监听写事件
rfds.revents = 0;         //这个参数用于内核通知我们有事件就绪了，让我们赶紧来取

如果我们要判断读事件是否就绪

if(rfds.revents & POLLIN){
    std::cout << "读事件就绪了..." << std::endl;
}

3、返回值

poll函数调用出错，返回-1；

非阻塞模式下，返回0；

有事件就绪时，返回 有事件就绪的文件描述符的个数

二、使用poll模型监听标准输入

下面就使用 poll 模型来监听 标准输入（0号文件描述符）

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <poll.h>
using namespace std;

int main()
{
    struct pollfd rfds;
    rfds.fd = 0;           //希望内核帮我们关注0号文件描述符上的事件
    rfds.events |= POLLIN; //希望内核关注0号文件描述符上的读事件
    rfds.revents = 0;      //这个参数用于内核通知我们有事件就绪了，让我们赶紧来取

    //int timeout = 0; //永久非阻塞等待
    int timeout = -1; //永久阻塞等待
    while (1)
    {
        int n = poll(&rfds, 1, timeout);
        if (n < 0)
        {
            std::cerr << "poll调用出错" << std::endl;
        }
        else if (n == 0)
        {
            std::cout << "数据还没有准备好" << std::endl;
            continue;
        }
        else
        {
            std::cout << "数据已经准备好了，赶紧来取吧" << std::endl;

            //如果上层一直不取，即不调用recv/read函数，该文件描述符上的读事件会一直处在就绪状态
            if (rfds.revents & POLLIN)
            {
                //说明该文件描述符上有读事件就绪了
                char buffer[128];
                ssize_t s = read(0, buffer, sizeof(buffer) - 1);
                if (s > 0)
                {
                    buffer[s] = 0;
                    std::cout << "读取到的内容为: " << buffer << std::endl;
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}

测试结果一（非阻塞模式下）

 测试结果二（阻塞模式下）