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poll
引入
介绍
函数原型
fds
struct pollfd
特点
nfds
timeout
取值
返回值
原理
如何实现关注多个fd?
如何确定哪个fd上有事件就绪?
如何区分事件类型?
判断某事件是否就绪的方法
代码
示例
总结
为什么说它解决了fd上限问题?
缺点 poll 引入…目录
poll
引入
介绍
函数原型
fds
struct pollfd
特点
nfds
timeout
取值
返回值
原理
如何实现关注多个fd?
如何确定哪个fd上有事件就绪?
如何区分事件类型?
判断某事件是否就绪的方法
代码
示例
总结
为什么说它解决了fd上限问题?
缺点 poll 引入 我们前面介绍了select -- 多路转接之select(fd_set介绍,参数详细介绍,优缺点),实现非阻塞式网络通信(代码思路)-CSDN博客 随着文件数量增多(有新客户端来连接),文件上事件就绪的概率也就增大了而等待就绪-通知用户层有事件就绪的过程涉及到多次遍历和拷贝,就绪次数多了,遍历和拷贝就多了所以,会慢慢让效率变低 为了解决这些问题,出现了新的多路转接的方案 -- poll 介绍 是一种用于多路复用 I/O 事件的系统调用它允许程序监视多个文件描述符并等待其中的某些事件发生 它和select一样,只负责等待它主要解决了select的两个弊端 -- fd有上限 和 参数重置问题 函数原型 fds 和select中三个位图的作用相同 -- 用于用户和内核之间的信息交流,但原理不同 struct pollfd 用户给内核传入要关注文件的fd和要关注的事件类型 -- 使用了pollfd中的fd,events字段内核给用户返回该文件上的哪个事件已就绪 -- 使用fd,revents字段 特点 将输入和输出事件分离 而不是像select一样,用户和内核使用的是同一个结构(位图)这里使用了两个变量给两方分别使用 nfds fds中的元素个数 相当于需要关注的fd个数 timeout 等待事件的超时时间 以毫秒为单位,1000ms1s 取值 0 -- 超时时间0 -- 非阻塞,函数会立即返回-1 返回值 和select作用相同 0 -- 就绪的fd个数0 -- 超时,没有事件就绪0 -- 等待的文件中有已经关闭的文件 原理 如何实现关注多个fd? 这里的fds参数是一个结构体类型的指针 所以可以传入结构体数组 / 指向堆上空间的指针,后续可以动态扩容 所以,我们可以添加多个pollfd结构到数组中 如何确定哪个fd上有事件就绪? 遍历数组,检查每个结构的revents字段状态 如何区分事件类型? 将events/revents字段看作16个bit位,1个bit位可以对应一个事件类型 和标志位一样 判断某事件是否就绪的方法 以读事件为例:(某个指定pollfd结构中的revents POLLIN) 是否等于1,等于1说明该事件已经就绪 代码
我们可以直接改select代码为poll版本,很简单:
不需要在循环内重复设置参数把那些删掉后,修改调用select为poll即可,最多就创建一个pollfd结构体
#include Log.hpp
#include socket.hpp
#include poll.hstatic const int def_port 8080;
static const int def_max_num 1024;
static const int def_data -1;
static const int no_data 0;class poll_server
{
public:poll_server(){for (int i 0; i def_max_num; i){fds_[i].fd def_data;fds_[i].events no_data;fds_[i].revents no_data;}}~poll_server(){listen_socket_.Close();}void start(){listen_socket_.Socket();listen_socket_.Bind(def_port);listen_socket_.Listen();int timeout 1;// 固定数组第一项是监听套接字struct pollfd tl {listen_socket_.get_fd(), POLLIN, no_data};fds_[0] tl;while (true){int ret poll(fds_, def_max_num, timeout);if (ret 0) // 有事件就绪{handle();}else if (ret 0) // 超时{continue;}else{perror(poll);break;}}}private:void receiver(int fd, int i){char in_buff[1024];int n read(fd, in_buff, sizeof(in_buff) - 1);if (n 0){in_buff[n - 1] 0;std::cout get message: in_buff std::endl;}else if (n 0) // 客户端关闭连接{close(fd);lg(DEBUG, %d quit, fd);fds_[i].fd -1; // 重置该位置fds_[i].events no_data;fds_[i].revents no_data;}else{lg(ERROR, fd: %d ,read error);}}void accepter(){std::string clientip;uint16_t clientport;int sock listen_socket_.Accept(clientip, clientport);if (sock -1){return;}else // 把新fd加入数组{struct pollfd t;int pos 1000; //1sfor (; pos def_max_num; pos){if (fds_[pos].fd def_data) // 找到空位,但不能直接添加{break;}}if (pos ! def_max_num){t.fd sock;}else // 满了{//这里可以扩容lg(WARNING, server is full,close %d now, sock);close(sock);}t.events POLLIN;t.revents no_data;fds_[pos] t;}}void handle(){for (int i 0; i def_max_num; i) // 遍历数组{int fd fds_[i].fd;if (fd ! def_data) // 有效fd{if (fds_[i].revents POLLIN) // 有事件就绪{if (fd listen_socket_.get_fd()) // 获取新连接{accepter();}else // 读事件{receiver(fd, i);}}}}}private:MY_SOCKET listen_socket_;struct pollfd fds_[def_max_num];
}; 示例 总结 为什么说它解决了fd上限问题? 因为poll里的数组大小由用户决定,而fd_set的大小已经被系统定死了,无法改变 缺点 但是,poll依然没有解决多次遍历的问题 用户层需要查看数组中每个结构的revents,看哪些文件的哪些事件就绪了内核也需要遍历数组,查看需要关注哪些文件的哪些事件,查看是否有文件就绪 遍历成本由文件个数决定 虽然poll没有限制,但一旦数量过多,会影响遍历效率 所以,为了解决这个问题,提出了新的方案 -- epoll
它是目前效率最高的多路转接方案
