I/O复用之poll的实现

poll系统调用和select类似，也是在指定时间内轮询一定数量的文件描述符，以测试其中是否有就绪者。
poll的原型如下：

int poll(struct pollfd *fd, int nfds, int timeout)

fds：是一个pollfd结构类型的数组，它指定所有我们感兴趣的文件描述符上发生的可读、可写和异常等事件。pollfd结构体定义如下

struct pollfd
{
	int fd;/*关注的文件描述符*/
	short events;/*关注的文件描述符上的哪种事件*/
	short revents;/*由内核修改的，返回此文件描述符上发生的事件类型（必须是events指定的关注的事件）*/
};

poll的事件类型

注意：POLLRDHUP事件发生也会触发POLLIN事件
nfds：参数指定被监听事件集合的大小（类型为unsigned long int）。
timeout：参数指定poll的超时值，单位毫秒，当timeout为-1时，poll调用将永远阻塞，知道某个事件发生；当timeout为0时，poll调用将立即返回。
返回值：成功返回就绪文件描述符的个数，失败返回-1，超时时间到达无文件描述符就绪返回0。

poll相比于select的优点：

1.将用户关注的事件与内核修改的就绪事件分隔开，每次调用poll不需要重新设置
2.poll通过int类型记录文件描述符，文件描述符的取值范围扩大到系统最大值65535
3.用户关注的所有文件描述符通过fds执行的用户数组来记录，介意关注的文件描述符的个数由用户决定，可以扩大到系统最大值。

仍然存在的问题

1.返回值依旧是就绪文件描述符的个数，仍然需要去探测数组中文件描述符，时间复杂度为O(n)
2.内核也是采用轮询的方式处理
具体实现代码如下：

//初始化该用户数组，文件描述符置-1，事件置0
void InitFds(struct pollfd *fds)
{
	int i = 0;
	for(; i<FDMAX; ++i)
	{
		fds[i].fd = -1;
		fds[i].events = 0;
		fds[i].revents = 0;
	}
}

//将获取到的文件描述符，添加事件(POLLIN | POLLRDHUP)
void ADDFd(int fd, struct pollfd *fds)
{
	int i = 0;
	for(; i<FDMAX; ++i)
	{
		if(fds[i].fd == -1)
		{
			fds[i].fd = fd;
			fds[i].events = POLLIN  |  POLLRDHUP;
			return;
		}
	}
}

//将断开链接的文件描述符从用户数组删除，事件置0
void DeleteFd(int fd, struct pollfd *fds)
{
	int i = 0;
	for(; i<FDMAX; ++i)
	{
		if(fds[i].fd == fd)
		{
			fds[i].fd = -1;
			fds[i].events = 0;
			return;
		}
	}
}

//获取的文件描述符是新客户端的连接，接收(accept())新的链接，并将该文件描述符存入用户数组中并设置事件
void GetClientLink(int fd, struct pollfd *fds)
{
	
	struct sockaddr_in cli;
	int len = sizeof(cli);
	int c = accept(fd, (struct sockaddr*)&cli, &len);
	if(c == -1)
		return;

	ADDFd(c, fds);
}

//获取的文件描述符是客户端的信息时，处理收到的信息
void DealClientData(int fd, struct pollfd *fds)
{
	char buff[128] = {0};
	int n = recv(fd, buff, 127, 0);
	if(n <= 0)
	{
		DeleteFd(fd, fds);
		return;
	}
	printf("%s\n", buff);

	send(fd, "OK", 2, 0);

}

int main()
{
	//进行TCP连接
	int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	assert(listenfd != -1);

	struct sockaddr_in ser;
	memset(&ser, 0, sizeof(ser));
	ser.sin_family = AF_INET;
	ser.sin_port = htons(6000);
	ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	int res = bind(listenfd, (struct sockaddr*)&ser, sizeof(ser));

	listen(listenfd, 5);
	//定义存放文件描述符和事件结构的用户数组
	struct pollfd fds[FDMAX];
	//初始化该数组
	InitFds(fds);
	//第一个listenfd存入到用户数组中等待处理
	fds[0].fd = listenfd;
	fds[0].events = POLLIN;

	while(1)
	{
		//调用poll将用户数组，数组大小，超时时间传入
		int n = poll(fds, FDMAX, -1);
		if(n <= 0)
		{
			exit(0);
		}
		int i = 0;
		//轮询方式去检索符合数组中的文件描述符是否有对应的事件发生，对不同类型的文件描述符进行不同处理
		for(; i<FDMAX; ++i)
		{
			if(fds[i].fd != -1)
			{
				//若事件是关闭连接，则删除掉存在用户数组中的文件描述符
				if(fds[i].revents & POLLRDHUP)
				{
					close(fds[i].fd);
					DeleteFd(fds[i].fd, fds);
					printf("one Client unlink\n");
				}
				else if(fds[i].revents & POLLIN)//若事件是读则判断文件描述符是新客户端连接还是客户端信息
					{
						if(fds[i].fd == listenfd)
						{
							GetClientLink(fds[i].fd, fds);
						}
						else
						{
							DealClientData(fds[i].fd, fds);
						}
					}
			}
		}
	}

}