epoll使用實例說明

以前一直在講如何epoll如何好用，可是並無實例來演示epoll的使用，下面咱們就看一個服務器端使用epoll監聽大量併發連接的例子。

首先看一下epoll的幾個函數的介紹。
一、epoll_create函數

/** 
 * @brief    該函數生成一個epoll專用的文件描述符。它實際上是在內核申請一空間，用來存放你想關注的socket fd上是否發生以及發生了什麼事件。
 * 
 * @param    size    size就是你在這個epoll fd上能關注的最大socket fd數
 * 
 * @return   生成的文件描述符
 */
int epoll_create(int size);

二、epoll_ctl函數

/** 
 * @brief    該函數用於控制某個epoll文件描述符上的事件，能夠註冊事件，修改事件，刪除事件。
 * 
 * @param    epfd    由 epoll_create 生成的epoll專用的文件描述符
 * @param    op      要進行的操做例如註冊事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 註冊、EPOLL_CTL_MOD 修 改、EPOLL_CTL_DEL 刪除
 * @param    fd      關聯的文件描述符
 * @param    event   指向epoll_event的指針
 * 
 * @return   0       succ
 *           -1      fail
 */
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

其中用到的數據結構結構以下：

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 */
};

經常使用的事件類型:
EPOLLIN ：表示對應的文件描述符能夠讀；
EPOLLOUT：表示對應的文件描述符能夠寫；
EPOLLPRI：表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀
EPOLLERR：表示對應的文件描述符發生錯誤；
EPOLLHUP：表示對應的文件描述符被掛斷；
EPOLLET： 表示對應的文件描述符有事件發生；

例：

struct epoll_event ev;
//設置與要處理的事件相關的文件描述符
ev.data.fd=listenfd;
//設置要處理的事件類型
ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;
//註冊epoll事件
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev);

三、epoll_wait函數

/** 
 * @brief    該函數用於輪詢I/O事件的發生
 * 
 * @param    epfd        由epoll_create 生成的epoll專用的文件描述符
 * @param    events      用於回傳代處理事件的數組
 * @param    maxevents   每次能處理的事件數
 * @param    timeout     等待I/O事件發生的超時值；-1至關於阻塞，0至關於非阻塞。通常用-1便可
 * 
 * @return   >=0         返回發生事件數
 *           -1          錯誤
 */
int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);

好了，其實在epoll的使用中無非就用到了上面介紹的幾個函數，下面貼一段用epoll實現的服務器代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#define MAXBUF 1024
#define MAXEPOLLSIZE 10000
/*
   setnonblocking – 設置句柄爲非阻塞方式
   */
int setnonblocking(int sockfd)
{
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFD, 0)|O_NONBLOCK) == -1)
    {
        return -1;
    }
    return 0;
}
/*
   handle_message – 處理每一個 socket 上的消息收發
   */
int handle_message(int new_fd)
{
    char buf[MAXBUF + 1];
    int len;
    /* 開始處理每一個新鏈接上的數據收發 */
    bzero(buf, MAXBUF + 1);
    /* 接收客戶端的消息 */
    len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
    if (len > 0)
    {
        printf(「%d接收消息成功:’%s’，共%d個字節的數據/n」,
             new_fd, buf, len);
    }
    else
    {
        if (len < 0)
            printf
                (「消息接收失敗！錯誤代碼是%d，錯誤信息是’%s’/n」,
                 errno, strerror(errno));
        close(new_fd);
        return -1;
    }
    /* 處理每一個新鏈接上的數據收發結束 */
    return len;
}
int main(int argc, char **argv)
{
    int listener, new_fd, kdpfd, nfds, n, ret, curfds;
    socklen_t len;
    struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
    unsigned int myport, lisnum;
    struct epoll_event ev;
    struct epoll_event events[MAXEPOLLSIZE];
    struct rlimit rt;
    myport = 5000;
    lisnum = 2; 
    /* 設置每一個進程容許打開的最大文件數 */
    rt.rlim_max = rt.rlim_cur = MAXEPOLLSIZE;
    if (setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rt) == -1) 
    {
        perror(「setrlimit」);
        exit(1);
    }
    else 
    {
        printf(「設置系統資源參數成功！/n」);
    }
    /* 開啓 socket 監聽 */
    if ((listener = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        perror(「socket」);
        exit(1);
    }
    else
    {
        printf(「socket 建立成功！/n」);
    }
    setnonblocking(listener);
    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = PF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(myport);
    my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if (bind(listener, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) 
    {
        perror(「bind」);
        exit(1);
    } 
    else
    {
        printf(「IP 地址和端口綁定成功/n」);
    }
    if (listen(listener, lisnum) == -1) 
    {
        perror(「listen」);
        exit(1);
    }
    else
    {
        printf(「開啓服務成功！/n」);
    }
    /* 建立 epoll 句柄，把監聽 socket 加入到 epoll 集合裏 */
    kdpfd = epoll_create(MAXEPOLLSIZE);
    len = sizeof(struct sockaddr_in);
    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    ev.data.fd = listener;
    if (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, listener, &ev) < 0) 
    {
        fprintf(stderr, 「epoll set insertion error: fd=%d/n」, listener);
        return -1;
    }
    else
    {
        printf(「監聽 socket 加入 epoll 成功！/n」);
    }
    curfds = 1;
    while (1) 
    {
        /* 等待有事件發生 */
        nfds = epoll_wait(kdpfd, events, curfds, -1);
        if (nfds == -1)
        {
            perror(「epoll_wait」);
            break;
        }
        /* 處理全部事件 */
        for (n = 0; n < nfds; ++n)
        {
            if (events[n].data.fd == listener) 
            {
                new_fd = accept(listener, (struct sockaddr *) &their_addr,&len);
                if (new_fd < 0) 
                {
                    perror(「accept」);
                    continue;
                } 
                else
                {
                    printf(「有鏈接來自於： %d:%d， 分配的 socket 爲:%d/n」,
                            inet_ntoa(their_addr.sin_addr), ntohs(their_addr.sin_port), new_fd);
                }
                setnonblocking(new_fd);
                ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                ev.data.fd = new_fd;
                if (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, new_fd, &ev) < 0)
                {
                    fprintf(stderr, 「把 socket ‘%d’ 加入 epoll 失敗！%s/n」,
                            new_fd, strerror(errno));
                    return -1;
                }
                curfds++;
            } 
            else
            {
                ret = handle_message(events[n].data.fd);
                if (ret < 1 && errno != 11)
                {
                    epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_DEL, events[n].data.fd,&ev);
                    curfds–-;
                }
            }
        }
    }
    close(listener);
    return 0;
}

 

OK，基本到這裏epoll的使用也就明朗了，但願對你們有用~