不涉及原理的Epoll使用笔记（一）

一、什么是Epoll

        Epoll的角色有点像一个管理员。Epoll被创建后，用户可以把关注的文件注册给Epoll，Epoll就开始监控这些文件的状态，文件出现了用户关心的事件时，用户程序可以获取到这些事件并处理。

        万物在linux上都是文件，Socket也是文件，因此，Epoll可以管理Socket的文件句柄。具体来讲，用户可以把socket句柄注册到Epoll上去，然后关注socket的建立、读写事件。Epoll的好处是，无论多少客户端来连接，都会体现为socket句柄上发生某些特定事件，这些事件只要注册了epoll就会发现，返回给我们的程序，实现高并发的通信。

二、Epoll函数

Epoll一共有三个函数：

1. 使用epoll_create创建Epoll

int epfd = epoll_create(int size);
// size : 在这个epoll上能关注的最大文件个数
// epdf : epoll 句柄  

 2. 使用epoll_ctl注册/删除/修改想关注的文件和事件

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
// epfd:  epoll句柄
// op:    要对文件做什么操作，
//        EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
//        EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
//        EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除fd；
// fd：   被Epoll管理的文件句柄
// event：内核需要监听什么事件

3. 使用epoll_wait等待事件发生，并把事件详情返回给用户程序。

int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);
// epfd：        Epoll句柄
// events:       事件的集合
// maxevents:    每次接收的最大事件数；
// timeout:      等待I/O事件发生的超时值
// 返回值：       事件个数

使用epoll_wait需要注意的是： 

epoll_wait等待注册在epfd上的socket fd的事件的发生，如果发生则将发生的sokct fd和事件类型放入到events数组中。同时，将注册在epfd上的socket fd的事件类型给清空，所以如果下一个循环你还要关注这个socket fd的话，则需要用epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,listenfd,&ev)来重新设置关注的socket fd的事件类型。这时不用EPOLL_CTL_ADD,因为socket fd还在Epoll的管理中，只是Epoll关注fd的事件类型被清空了。

引用自(66条消息) epoll机制:epoll_create、epoll_ctl、epoll_wait、close_鱼思故渊的专栏-优快云博客_epoll_createhttps://blog.youkuaiyun.com/yusiguyuan/article/details/15027821

三、Epoll的事件 epoll_event

简单来讲，epollevent这个结构体里，保存了两样东西：发生了什么事和哪个文件出事了。epoll_event定义为：

struct epoll_event {
__uint32_t events; /* 事件描述，出了什么事 */
epoll_data_t data; /* 文件句柄，哪个文件出事了 */
};

到底发生哪些事能被Epoll监控到呢？Epoll定义了一些宏。根据数值和可以分为以下类型，也就是说events可以取以下数值：

EPOLLIN	触发该事件，表示对应的文件描述符上有可读数据。(包括对端SOCKET正常关闭)
EPOLLOUT	触发该事件，表示对应的文件描述符上可以写数据。
EPOLLPRI	表示对应的文件描述符有紧急的数据可读
EPOLLERR	表示对应的文件描述符发生错误
EPOLLHUP	表示对应的文件描述符被挂断
EPOLLET	将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的
EPOLLONESHOT	只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里。

那么怎么描述是哪个文件出事了呢？epoll_data_t定义为：

typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;

epoll_data是一个联合体。 联合体的意思就是，这个epoll_data可以是void*型、可以是int型，也可以是__uint32_t，还可以是__uint64_t。但是它只能是其中一种类型。

联合体，就是将几种数据类型联合起来的一种数据结构，但是它们共用一个空间。

怎么理解呢？川剧变脸见过没，就是来来回回的变来变去，给人看的眼花缭乱的，但是不管你怎么变，面具下的脸却始终不变。同样的道理，各种数据类型就是各种脸谱，对外展现了不同的形象，唯一不变的就是它的内存空间的二进制数据始终都是一样的，它们占用的空间也是同一个地方，只是这些二进制数据当你把它看成浮点型的时候，它是浮点数；当你把它看成无符号整数的时候，就是无符号数，或者你把这些数据看成有符号的数据，那么它就是有符号数据。

转自C语言之联合体（union） (baidu.com)https://baijiahao.baidu.com/s?id=1623457037181175751&wfr=spider&for=pc

epoll_data 联合体用来保存触发事件的某个文件描述符相关的数据，例如一个client连接到服务器，服务器通过调用accept函数可以得到于这个client对应的socket文件描述符，可以把这文件描述符赋给epoll_data的fd字段以便后面的读写操作在这个文件描述符上进行。

下一篇文章分析一段具体的代码。