epoll

本文介绍了epoll作为Linux 2.6内核中的高效I/O多路复用技术,通过红黑树和双链表的数据结构实现高性能并发处理。通过实例代码详细展示了如何使用epoll监控多个socket的读事件,包括epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait三个关键函数的使用。

epoll是linux2.6用于高并发数据处理的接口。

instance analysis1:

send.c

//send.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{

  int sock;
  struct sockaddr_in dest1, dest2;
  char buf[1024];

  sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

  dest1.sin_family = AF_INET;
  dest2.sin_family = AF_INET;

  inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &dest1.sin_addr.s_addr);
  inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &dest2.sin_addr.s_addr);

  dest1.sin_port = htons(11111);
  dest2.sin_port = htons(22222);
  int count = 10;
  while(count--)
  {
	  printf("count:%d\n",count);
  strcpy(buf, "data to port 11111\n");
  //给地址1(dest1)送信
  sendto(sock, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&dest1, sizeof(dest1));
	sleep(1);
  strcpy(buf, "data to port 22222\n");
  //给地址2(dest2)送信
  sendto(sock, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&dest2, sizeof(dest1));
  
  }

  close(sock);

  return 0;
}

 recv.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define EVENTS 12

int main()
{
	int sock1, sock2;
	struct sockaddr_in addr1, addr2;
	int epfd;
	struct epoll_event ev, ev_ret[EVENTS];
	char buf[2048];
	int i;
	int nfds;
	int n;

	//创建2个接受消息的socket
	sock1 = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	sock2 = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	addr1.sin_family = AF_INET;
	addr2.sin_family = AF_INET;

	inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addr1.sin_addr.s_addr);
	inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addr2.sin_addr.s_addr);

	addr1.sin_port = htons(11111);
	addr2.sin_port = htons(22222);

	bind(sock1, (struct sockaddr*)&addr1, sizeof(addr1));
	bind(sock2, (struct sockaddr*)&addr2, sizeof(addr2));

	//参数不小于0就行
	epfd = epoll_create(1);
	if(epfd < 0){
		perror("epoll_create");
		return 1;
	}

	memset(&ev, 0, sizeof(ev));
	ev.events = EPOLLIN;//只读
	ev.data.fd = sock1;//把sock1加到epoll
	if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sock1, &ev) != 0){
		perror("epoll_ctl");
		return 1;
	}

	memset(&ev, 0, sizeof(ev));
	ev.events = EPOLLIN;//只读
	ev.data.fd = sock2;//把sock2加到epoll
	if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sock2, &ev) != 0){
		perror("epoll_ctl");
		return 1;
	}

	while(1)
	{
		printf("before epoll_wait\n");
		//int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);
		//timeout ms
		//在这里会阻塞,只等待10秒,超过10秒,epoll_wait函数结束,返回0给nfds.
		nfds = epoll_wait(epfd, ev_ret, EVENTS, 10*1000);
		if(nfds < 0)
		{
			perror("epoll_wait; return 1");
			return 1;
		}

		printf("after epoll_wait\n");
		if(nfds == 0)
		{
			printf("timeout....exit\n");
			break;
		}

		printf("runing nfds:%d\n", nfds);

		for(i = 0; i < nfds; ++i)
		{
			//判断进来的socket是哪个socket
			if(ev_ret[i].data.fd == sock1)
			{
				//从sock1读取数据,并写入到标准输出
				n = recv(sock1, buf, sizeof(buf), 0);
				write(fileno(stdout), buf, n);
			}
			//判断进来的socket是哪个socket
			else if(ev_ret[i].data.fd == sock2)
			{
				//从sock1读取数据,并写入到标准输出
				n = recv(sock2, buf, sizeof(buf), 0);
				write(fileno(stdout), buf, n);
			}
		}
	}

	close(sock1);
	close(sock2);
	return 0;
}

原理

从上面的讲解可知:通过红黑树和双链表数据结构,并结合回调机制,造就了epoll的高效。

OK,讲解完了Epoll的机理,我们便能很容易掌握epoll的用法了。一句话描述就是:三步曲。

第一步:epoll_create()系统调用。此调用返回一个句柄,之后所有的使用都依靠这个句柄来标识。

第二步:epoll_ctl()系统调用。通过此调用向epoll对象中添加、删除、修改感兴趣的事件,返回0标识成功,返回-1表示失败。

第三部:epoll_wait()系统调用。通过此调用收集收集在epoll监控中已经发生的事件。

根据原作 https://pan.quark.cn/s/459657bcfd45 的源码改编 Classic-ML-Methods-Algo 引言 建立这个项目,是为了梳理和总结传统机器学习(Machine Learning)方法(methods)或者算法(algo),和各位同仁相互学习交流. 现在的深度学习本质上来自于传统的神经网络模型,很大程度上是传统机器学习的延续,同时也在不少时候需要结合传统方法来实现. 任何机器学习方法基本的流程结构都是通用的;使用的评价方法也基本通用;使用的一些数学知识也是通用的. 本文在梳理传统机器学习方法算法的同时也会顺便补充这些流程,数学上的知识以供参考. 机器学习 机器学习是人工智能(Artificial Intelligence)的一个分支,也是实现人工智能最重要的手段.区别于传统的基于规则(rule-based)的算法,机器学习可以从数据中获取知识,从而实现规定的任务[Ian Goodfellow and Yoshua Bengio and Aaron Courville的Deep Learning].这些知识可以分为四种: 总结(summarization) 预测(prediction) 估计(estimation) 假想验证(hypothesis testing) 机器学习主要关心的是预测[Varian在Big Data : New Tricks for Econometrics],预测的可以是连续性的输出变量,分类,聚类或者物品之间的有趣关联. 机器学习分类 根据数据配置(setting,是否有标签,可以是连续的也可以是离散的)和任务目标,我们可以将机器学习方法分为四种: 无监督(unsupervised) 训练数据没有给定...
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