网络编程~epoll

select的缺点：
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函数时都需要向该函数传递监视对象信息。
缺点：
{
1、每次调用select函数时向操作系统传递监视对象的信息。
2、应用系统向操作系统传递数据对程序造成很大的负担。
}

弥补方案：
仅仅向操作系统传递1次监视对象，监视范围或内容发生变化时只通知发生变化的事项。

select的优点：
1、服务器端接入者少
2、程序应该具有兼容性

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函数的epoll_wait函数时无需每次传递监视对象信息。

epoll实现的三个函数：
epoll_create：创建保存epoll文件描述符的空间。
epoll_ctl: 向空间注册并注销文件描述符
epoll_wait: 与select函数类似，等待文件描述符发生变化

对比分析：
1、为了保存监视对象文件描述符，select声明了fd_set变量。
epoll方式下由操作系统负责保存监视对象文件描述符，需要向操作系统 请求创建保存文件描述符的空间，用的就是epoll_create

2、为了添加和删除监视对象文件描述符
select方式需要用 FD_SET、FD_CLR函数。
epoll方式用epoll_ctl函数请求操作系统完成。

3、等待文件描述符的变化

select调用select函数等待文件描述符发生变化，
epoll调用epoll_wait函数
4、查看监视对象的状态变化

select用fd_set查看监视对象的变化，
epoll通过如下结构体epoll_event将发生变化的文件描述符单独集中在一起。

/*epoll-wait采用的是回调的方式，内和检测到就绪事件队列，
内核最后在适当的时机将就绪事件队列的内容拷贝到用户空间，
因此无需轮询整个文件描述符是否发生变化，算法复杂度为o（1）*/

#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 *buf);

int main()
{
    int ser_sock,clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_adr,clnt_adr;
    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;
    /*地址信息初始化*/
    serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字
    serv_adr.sin_family=AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port=htons(6000);

    //服务器端套接字与地址绑定
    if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1)
    {
         errorhandling("bind() error");
    }
    //监听套接字端口的变化
    if(listen(serv_sock,5)==-1)
    {
         error_handling("listen() error");
    }
    //创建保存epoll文件描述符的空间
    epfd=epoll_create(EPOLL_SIZE);
    ep_events=malloc(sizeof(struct epoll_event)*EPOLL_SIZE);
    /*以下代码将serv_sock注册到epoll例程epfd中，并在需要读取数据的情况下产生相应的事件。
    event.events=EPOLLIN;//发生需要读取数据的情况时
    event.data.fd=serv_sock;
    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,serv_sock,&event);//添加文件描述符，epfd中注册文件描述符serv_sock，主要目的监视event中的事件
    while(1)
    {
         event_cnt=epoll_wait(epfd,ep_events,EPOLL_SIZE,-1);//epfd：表示事件发生监视范围的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范围，
                                                                       //maxevents：第二参数中可以保存的最大事件数，
                                                                       //timeout，传递为-1时，一直等待知道发生事件

                                                                            //该函数成功时返回事件的文件描述符数
        if(event_cnt==-1)
        {
            puts("epoll_wait() error");
            break;
        }

        for(i=0;i<event_cnt;i++)
        {
            if(ep_events[i].data.fd==serv_sock)//验证服务器套接字中是否发生变化，如果服务器段套接字发生变化，则受理连接请求
            {
                 adr_sz=sizeof(clnt_adr);
                 clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&adr_sz);
                 event.events=EPOLLIN;
                 event.data.fd=clnt_sock;//event中的事件注册了与客户端连接的套接字文件描述符
                 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,clnt_sock,&event);//添加文件描述符，epfd中注册文件描述符clnt_sock，主要目的监视event中的事件
                 printf("connected client:%d\n",clnt_sock);
            }
            else
            {
                 str_len=read(ep_events[i].data.fd,buf,BUF_SIZE);//读数据
                 if(str_len==0)//关闭套接字
                 {
                 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,ep_events[i].data.fd,NULL);
                 close(ep_events[i].data.fd);
                 printf("close client:%d\n",ep_events[i].data.fd);
                 }
                 else//写数据
                 {
                 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);
}