select epoll实现IO复用服务器端对比-2

基于epoll实现服务器端 

基于select的IO复用技术速度慢的原因：

1.调用select函数后常见的针对所有文件描述符的循环语句

2. 每次调用select函数时都需要向函数传递监视对象信息

相比于循环语句，更大的障碍是每次传递监视对象信息。因为传递监视对象信息具有如下含义：

“每次调用select函数时向操作系统传递监视对象信息”

select函数与文件描述符相关，是监视套接字变化的函数。而套接字是由操作系统管理的，所以select函数需要借助于操作系统才能完成功能。

select的优点：

1.服务器端接入者少

2.程序应具有兼容性

 

epoll的优点：

1.无需编写以监视状态变化为目的的针对所有文件描述符的循环语句

2.调用对应于select的epoll_wait函数时无需每次传递监视对象信息。

epoll_create

#include<sys/epoll.h>

int epoll_create(int size);
成功时返回epoll文件描述符，失败时返回-1
size:epoll实例的大小

epoll_create函数创建的资源与套接字相同，也由操作系统管理

epoll_ctl

#include<sys/epoll.h>

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
成功时返回0，失败时返回-1.

epfd: 用于注册监视对象的epoll例程的文件描述符
op: 用于指定监视对象的添加 删除或更改等操作
fd: 需要注册的监视对象文件描述符
event: 监视对象的事件类型

epoll_ctl(A, EPOLL_CTL_ADD, B, C) “epoll例程A中注册文件描述符B,主要目的是监视参数C中的事件”

epoll_ctl(A, EPOLL_CTL_DEL, B, NULL) "从epoll例程删除文件描述符B”  

从监视对象中删除时，不需要监视类型，因此向第四个参数传递NULL

EPOLL_CTL_ADD：将文件描述符注册到epoll例程

EPOLL_CTL_DEL： 从epoll例程中删除文件描述符

EPOLL_CTL_DEL：更改注册的文件描述符的关注事件发生情况

epoll_wait

#include<sys/epoll.h>

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

成功时返回发生事件的文件描述符数，失败时返回-1

epfd: 表示事件监视范围的epoll例程的文件描述符
events: 保存发生事件的文件描述符集合的结构体地址值
maxevents: 第二个参数中可以保存的最大事件数
timeout: 以1/1000秒为单位的等待时间，传递-1时，一直等待直到发生事件

enum EPOLL_EVENTS
  {
    EPOLLIN = 0x001,//需要读取数据的情况
#define EPOLLIN EPOLLIN
    EPOLLPRI = 0x002,
#define EPOLLPRI EPOLLPRI
    EPOLLOUT = 0x004,
#define EPOLLOUT EPOLLOUT
    EPOLLRDNORM = 0x040,
#define EPOLLRDNORM EPOLLRDNORM
    EPOLLRDBAND = 0x080,
#define EPOLLRDBAND EPOLLRDBAND
    EPOLLWRNORM = 0x100,
#define EPOLLWRNORM EPOLLWRNORM
    EPOLLWRBAND = 0x200,
#define EPOLLWRBAND EPOLLWRBAND
    EPOLLMSG = 0x400,
#define EPOLLMSG EPOLLMSG
    EPOLLERR = 0x008,
#define EPOLLERR EPOLLERR
    EPOLLHUP = 0x010,
#define EPOLLHUP EPOLLHUP
    EPOLLRDHUP = 0x2000,
#define EPOLLRDHUP EPOLLRDHUP
    EPOLLEXCLUSIVE = 1u << 28,
#define EPOLLEXCLUSIVE EPOLLEXCLUSIVE
    EPOLLWAKEUP = 1u << 29,
#define EPOLLWAKEUP EPOLLWAKEUP
    EPOLLONESHOT = 1u << 30,
#define EPOLLONESHOT EPOLLONESHOT
    EPOLLET = 1u << 31
#define EPOLLET EPOLLET
  };


/* Valid opcodes ( "op" parameter ) to issue to epoll_ctl().  */
#define EPOLL_CTL_ADD 1	/* Add a file descriptor to the interface.  */
#define EPOLL_CTL_DEL 2	/* Remove a file descriptor from the interface.  */
#define EPOLL_CTL_MOD 3	/* Change file descriptor epoll_event structure.  */


typedef union epoll_data
{
  void *ptr;
  int fd;
  uint32_t u32;
  uint64_t u64;
} epoll_data_t;

struct epoll_event
{
  uint32_t events;	/* Epoll events */
  epoll_data_t data;	/* User data variable */
} __EPOLL_PACKED;

 

/*echo_epollserv.c*/
#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(char *message);

int main(int argc, char* argv[])
{
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_addr, clnt_addr;
    socklen_t adr_sz;
    int str_len, i;
    char buf[BUF_SIZE];

    struct epoll_event *ep_events;
    struct epoll_event event;
    int epfd, event_cnt;

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

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

    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
    {
        error_handling("bind() error");
    }
    if(listen(serv_sock, 5) == -1)
    {
        error_handling("listen() error");
    }

    epfd = epoll_create(EPOLL_SIZE);
    ep_events = malloc(sizeof(struct epoll_event) * EPOLL_SIZE);

    event.events = EPOLLIN;
    event.data.fd = serv_sock;
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, serv_sock, &event);

    while(1)
    {
        event_cnt = epoll_wait(epfd, ep_events, EPOLL_SIZE, -1);
        if(event_cnt == -1)
        {
            puts("epoll_wait() error");
        }
        else
        {
            for(i = 0; i < event_cnt; i++)
            {
                if(ep_events[i].data.fd == serv_sock)
                {
                    adr_sz = sizeof(clnt_addr);
                    clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &adr_sz);
                    event.events= EPOLLIN;
                    event.data.fd = clnt_sock;
                    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, clnt_sock, &event);
                    printf("connected client:%d\n",clnt_sock);
                }
                else
                {
                    str_len = read(ep_events[i].data.fd, buf, BUF_SIZE);
                    if(str_len == 0)
                    {
                        epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, ep_events[i].data.fd, NULL);
                        close(ep_events[i].data.fd);
                        printf("closed client:%d\n", ep_events[i].data.fd);
                    }
                    else
                    {
                        buf[str_len] = '\0';
                        printf("message from hello:%s\n",buf);
                        write(ep_events[i].data.fd, buf, str_len);
                    }
                }
            }
        }
    }

    close(serv_sock);
    close(epfd);
    return 0;
}
void error_handling(char *buf)
{
    fputs(buf, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}