I/O复用

I/O复用作用:

将获取数据的操作延后到数据到达以后。数据到达以后,有数据的文件描述符会有一个就绪事件,服务器只需要处理就绪事件就可以。这样服务器单进程,单线程就可以同时监听多个文件描述符。

select:

select函数的作用:在一段时间内,监听用户感兴趣的文件描述符上的可读,可写,异常事件。

函数原型:

int select(int nfds, fd_set *read, fd_set *write, fd_set *except, struct timeval *timeout);

nfds:最大文件描述符值+1

read,write,except分别存储用户感兴趣的文件描述符的可读、可写、异常事件的集合

struct fd_set

{

long fd_sets[32];//1024 bits

}

timeout如果为NULL,则表示select一直阻塞,直到有文件描述符就绪。

struct timeval

{

long tv_sec;/*秒数*/

long tv_usec;/*微秒*/

}

返回值为0:表示超时

返回值大于0:表示就绪文件描述符的个数

返回值小于0:select调用出错

所以最多监听1024个文件描述符,0-1023。

如何判断文件描述符上是否有事件发生??

I/O复用_第1张图片

如图文件描述符4上有read事件发生,内核将其由1变为0。

fd_set[31] & 1<<4

00000 & 10000 =0  表示有事件发生

如果没有事件发生内核不会将其修改,所以 10000 & 10000 =1 表示没有事件发生。

系统给我们提供了一些函数,这样操作起来更方便。

#include

FD_ZERO(fd_set *fdset);/*清除fdset的所有位*/

FD_SET(int fd, fd_set *fdset);/*设置fdset的位fd*/

FD_CLR(int fd, fd_set *fdset);/*清除fdset的位fd*/

int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset);/*测试fdset的位fd是否被设置*/

select每次调用前都必须重新设置读,写,异常事件集合。

附代码:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void main()
{
	int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	assert(sockfd!=-1);

	struct sockaddr_in ser,cli;
	memset(&ser,0,sizeof(ser));
	ser.sin_family=AF_INET;
	ser.sin_port=htons(6500);
	ser.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");

	int res=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&ser,sizeof(ser));
	assert(res!=-1);

	listen(sockfd,5);

	int nfds=0;
	fd_set read;
	FD_ZERO(&read);

	int fds[128];
	int i=0;
	for(;i<128;i++)
	{
		fds[i]=-1;
	}
	fds[0]=sockfd;

	while(1)
	{
		int i=0;
		for(;i<128;i++)
		{
			if(fds[i]!=-1)
			{
				FD_SET(fds[i],&read);
			}
		}
		int n=select(nfds+1,&read,NULL,NULL,NULL);
		if(n<0)
		{
			printf("error\n");
			exit(0);
		}
		if(n==0)
		{
			printf("time out\n");
			continue;
		}
		i=0;
		for(;i<128;i++)
		{
			if(fds[i]==-1)
			{
				continue;
			}
			if(FD_ISSET(fds[i],&read))
			{
				if(fds[i]==sockfd)
				{
					int len=sizeof(cli);
					int c=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&cli,&len);
					int i=0;
					for(;i<128;i++)
					{
						if(fds[i]==-1)
						{
							fds[i]=c;
							if((nfds-1)


poll

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。

函数原型:

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

fds:数组,数组中记录所有监听的文件描述符以及关注的事件类型

struct pollfd

{

int fd;/*文件描述符*/

short events;/*关注的事件类型*/ POLLIN | POLLRDHUP

short revents;/*由内核填充,指定文件描述符上发生了什么事件*/

}

nfds:数组元素个数

timeout:超时时间,单位毫秒,-1表示永远阻塞,0表示立即返回。

返回值:

-1  失败、出错

0  超时

大于0  就绪文件描述符的个数

和select对比,poll的特点:

poll将监听的文件描述符和其关注的事件分开,poll不需要用三个结构体来表示不同的事件类型

poll将用户注册的关注事件与内核修改的事件分开表示,poll不需要每次调用前重新设置

附代码:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MAX 128

void Init(struct pollfd* fds,int len)
{
	int i=0;
	for(;i
epoll

是Linux特有的I/O复用函数。它的实现和使用上与select、poll有很大差异。epoll使用一组函数来完成任务,epoll把用户关心的文件描述符上的事件放在内核的一个事件表中,从而无须像select和poll那样每次调用都要重复传入文件描述符集或者事件集。

#include

int epoll_create(int size);//创建内核时间表,返回内核时间表的标识符ID,作为epoll其他系统调用的第一个参数。

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

epfd:内核事件表的ID

op:操作:EPOLL_CTL_ADD    EPOLL_CTL_MOD     EPOLL_CTL_DEL

event:事件类型

struct epoll_event

{

int events;

epoll_data_t data;

}

union epoll_data_t

{

void *ptr;

int fd;

int u32;

int u64;

}

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *revents, int maxevents, int timeout);

revents:是一个用于记录内核就绪事件的数组

附代码:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MAX 128

void AddFd(struct epoll_event *fds,int len,int fd)
{
	int i=0;
	for(;i
客户端的代码和之前几篇博客的一样所以在这里就不附了。




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