I/O多路轉接之poll 函數

poll

1、poll()函數：

這個函數是某些Unix系統提供的用於執行與select()函數同等功能的函數，自認爲poll和select大同小異，下面是這個函數的聲明：

#include <poll.h>

int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

參數：

1.第一個參數:一個結構數組,struct pollfd：

        fds：是一個struct pollfd結構類型的數組，每一個數組元素都是一個pollfd結構，用於指定測試某個給定描述字fd的條件。存放須要檢測其狀態的Socket描述符；每當調用這個函數以後，系統不會清空這個數組，操做起來比較方便；特別是對於socket鏈接比較多的狀況下，在必定程度上能夠提升處理的效率；這一點與select()函數不一樣，調用select()函數以後，select()函數會清空它所檢測的socket描述符集合，致使每次調用select()以前都必須把socket描述符從新加入到待檢測的集合中；所以，select()函數適合於只檢測一個socket描述符的狀況，而poll()函數適合於大量socket描述符的狀況；

結構以下：

　struct pollfd{
　　int fd;          //文件描述符
　　short events;    //請求的事件
　　short revents;   //返回的事件
　　};

　　events和revents是經過對錶明各類事件的標誌進行邏輯或運算構建而成的。events包括要監視的事件（就是我須要關注的時間，是讀？是寫？仍是出錯？），poll用已經發生的事件填充revents。poll函數經過在revents中設置標誌肌膚POLLHUP、POLLERR和POLLNVAL來反映相關條件的存在。不須要在events中對於這些標誌符相關的比特位進行設置。若是fd小於0， 則events字段被忽略，而revents被置爲0.標準中沒有說明如何處理文件結束。文件結束能夠經過revents的標識符POLLHUN或返回0字節的常規讀操做來傳達。即便POLLIN或POLLRDNORM指出還有數據要讀，POLLHUP也可能會被設置。所以，應該在錯誤檢驗以前處理正常的讀操做。

poll函數的事件標誌符值：

常量	說明
POLLIN	普通或優先級帶數據可讀
POLLRDNORM	普通數據可讀
POLLRDBAND	優先級帶數據可讀
POLLPRI	高優先級數據可讀
POLLOUT	普通數據可寫
POLLWRNORM	普通數據可寫
POLLWRBAND	優先級帶數據可寫
POLLERR	發生錯誤
POLLHUP	發生掛起
POLLNVAL	描述字不是一個打開的文件

 　注意：

        1）後三個只能做爲描述字的返回結果存儲在revents中，而不能做爲測試條件用於events中。

　　2）第二個參數nfds：要監視的描述符的數目。

　　3）最後一個參數timeout：是一個用毫秒表示的時間，是指定poll在返回前沒有接收事件時應該等待的時間。若是  它的值爲-1，poll就永遠都不會超時。若是整數值爲32個比特，那麼最大的超時週期大約是30分鐘。 

timeout值	說明
INFTIM	永遠等待
0	當即返回，不阻塞進程
＞0	等待指定數目的毫秒數

若是是對一個描述符上的多個事件感興趣的話，能夠把這些常量標記之間進行按位或運算就能夠了；

好比：

對socket描述符fd上的讀、寫、異常事件感興趣，就能夠這樣作：

struct pollfd  fds;

fds[index].events=POLLIN | POLLOUT | POLLERR；

當 poll()函數返回時，要判斷所檢測的socket描述符上發生的事件，能夠這樣作：

struct pollfd  fds;

//檢測可讀TCP鏈接請求：
if((fds[nIndex].revents & POLLIN) == POLLIN)
{
<span style="white-space:pre">	</span>//接收數據，調用accept()接收鏈接請求
}

//檢測可寫：
if((fds[nIndex].revents & POLLOUT) == POLLOUT)
{
<span style="white-space:pre">	</span>//發送數據
}

//檢測異常：
if((fds[nIndex].revents & POLLERR) == POLLERR)
{
<span style="white-space:pre">	</span>//異常處理
}

2、實例TCP服務器的服務器程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>　
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <poll.h>   //for poll

#define LISTENQ 1024
#define MAXLINE 1024
#define OPEN_MAX 50000

#ifndef INFTIM 
#define INFTIM -1 
#endif             

int start_up(char* ip,int port)  //建立一個套接字，綁定，檢測服務器
{
  //sock
  //1.建立套接字
  int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);   
  if(sock<0)
  {
      perror("sock");
      exit(0);
  }
  
  //2.填充本地 sockaddr_in 結構體（設置本地的IP地址和端口）
  struct sockaddr_in local;       
  local.sin_port=htons(port);
  local.sin_family=AF_INET;
  local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);

  //3.bind（）綁定
  if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) 
  {
      perror("bind");
      exit(1);
  }
  //4.listen（）監聽 檢測服務器
  if(listen(sock,back_log)<0)
  {
      perror("sock");
      exit(1);
  }
  return sock;    //這樣的套接字返回
}
	
int main(int argc, char *argv[])
{
　　int i, maxi, connfd, sockfd;
　　int nready;
　　ssize_t n;
　　socklen_t clilen;

　　struct sockaddr_in servaddr;
    socklen_t len=sizeof(servaddr); 

　  char buf[BUFSIZ];
    struct pollfd client[OPEN_MAX]; // 用於poll函數第一個參數的數組,存放每次的文件描述符個數
　　if( argc != 3 )
    {
　　     printf("Please input %s <hostname>\n", argv[0]);
	 exit(2);
    }

        int listenfd=start_up(argv[1],argv[2]);      //建立一個綁定了本地 ip 和端口號的套接字描述符
		
　　    client[0].fd = listenfd;         //將數組中的第一個元素設置成監聽描述字
　　    client[0].events = POLLIN;       //將測試條件設置成普通或優先級帶數據可讀(感興趣的事件讀、寫、出錯)，此處書中爲POLLRDNORM，*/
		client[0].revents = 0;           //真正發生的事件

　　    for(i = 1;i < OPEN_MAX; ++i)     //數組中的其它元素將暫時設置成不可用
		{
			client[i].fd = -1;
		}
        
　　    maxi = 0;
　      while(1)
　　    {
　　       nready = poll(client, maxi+1,INFTIM);          //將進程阻塞在poll上
　　       if( client[0].revents & POLLIN)                //先測試監聽描述字
　　       {
				connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr, &clilen);

　　            for(i = 1; i < OPEN_MAX; ++i)
				{
					if( client[i].fd < 0 )
　　                {
　                     client[i].fd = connfd;      //將新鏈接加入到測試數組中
　　                   client[i].events = POLLIN;  //POLLRDNORM; 測試條件普通數據可讀
　                     break;
　　                }
　　            	if( i == OPEN_MAX )
　              	{
　　               	 	printf("too many clients"); //鏈接的客戶端太多了，都達到最大值了
　                  	exit(1);
　　            	}

　　            	if( i > maxi )
　　                	maxi = i;        //maxi記錄的是數組元素的個數

　　            	if( --nready <= 0 )
　　               	continue;            //若是沒有可讀的描述符了，就從新監聽鏈接
				}
　　        }

　　        for(i = 1; i <= maxi; i++)  //測試除監聽描述字之後的其它鏈接描述字
　　        {
				if( (sockfd = client[i].fd) < 0) //若是當前描述字不可用，就測試下一個
　　                continue;

　　            if(client[i].revents & (POLLIN | POLLERR))//若是當前描述字返回的是普通數據可讀或出錯條件
　　            {
　                if( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) //從套接口中讀數據
　　               {
　　                    if( errno == ECONNRESET) //若是鏈接斷開，就關閉鏈接，並設當前描述符不可用
　　                    {
　　                       close(sockfd);
　　                       client[i].fd = -1;
　　                    }
　　                    else
　　                        perror("read error");
　　                }
　               else if(n == 0) //若是數據讀取完畢，關閉鏈接，設置當前描述符不可用
　　                {
　　                    close(sockfd);
　　                    client[i].fd = -1;
　　                }
　　                else
　　                    write(sockfd, buf, n); //打印數據
　　             if(--nready <= 0)
　　                 break;
　　            }
　　        }
　　   }
　　   exit(0);
　}

賜教！