Linux网络编程三(多路IO转接、select函数、epoll函数)
多路IO转接服务器
服务器和客户端建立连接示意图
利用select()函数：
Server服务器利用select进行监听需要建立连接的Client，Server事先创建好lfd并交给select()函数进行监听，若有客户端需要建立连接，就反馈给服务器 ，服务器调用accpet()函数返回cfd文件描述符给select()函数。
select函数
select多路IO转换，原理：借助内核， select 来监听，客户端连接、数据通信事件。
①fd_set rset：创建一个名为rset的文件描述符集合
②void FD_ZERO(fd_set *set)：清空一个文件描述符集合 。FD_ZERO(&rset);
③void FD_SET(int fd, fd_set *set)：将待监听的文件描述符，添加到监听集合中。FD_SET(3, &rset);FD_SET(5, &rset);FD_SET(6, &rset); 将3、5、6号文件描述符添加到监听集合中。
④void FD_CLR(int fd, fd_set *set)：将一个文件描述符从监听集合中移除。FD_CLR(4, &rest);
⑤int FD_ISSET(int fd, fd_set *set)：判断一个文件描述符是否在监听集合中。FD_ISSET(4, &rest);返回值，在返回1，不在返回0
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
select()参数及返回值：
nfds：监听的所有文件描述符中，最大文件描述符+1
readfds：读 文件描述符监听集合传入传出参数
writefds ：写 文件描述符监听集合传入传出参数通常NULL
exceptfds：异常 文件描述符监听集合 传入传出参数 通常NULL
timeout：>0，设置监听超时时长；NULL: 阻塞监听；0: 非阻塞监听，轮询
返回值：>0 所有监听集合中，满足对应事件的总数；0 无满足监听条件的文件描述符；-1 errno
select的优缺点
缺点：
①监听上限受文件描述符限制，最大1024。
②检测满足条件的fd. 自己添加业务逻辑提高小。 提高了编码难度
优点：跨平台，win、linux、macOS、Unix。
epoll函数
int epoll_create(int size)：创建一个监听红黑树
size：创建的红黑树的监听节点数量。(仅供内核参考)
返回值：指向新创建的红黑树的根节点的fd；失败： -1 errno
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event * event)：操作监听红黑树
epoll_ctl()参数及返回值
①epfd : epoll_create 函数的返回值 epfd文件描述符
② op: 对该监听红黑树所做的操作
EPOLL_CTL_ADD添加fd到 监听红黑树上
EPOLL_CTL_MOD修改fd在 监听红黑树上的监听事件
EPOLL_CTL_DEL将一个fd 从监听红黑树上摘下(取消监听）
③fd: 待监听的fd
④ event: 本质是struct epoll_event 结构体地址。
成员
events：EPOLLIN，EPOLLOUT，EPOLLERR
data联合体：int fd(对应监听事件的fd)，void *ptr，uint32_t u32，uint64_t u64
⑤ 返回值成功0；失败 -1 errno
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout)： 阻塞监听
epoll_wait()参数及返回值
①epfd : epoll_create 函数的返回值 epfd文件描述符
②events: 传出参数，看作数组， 满足监听条件的那些 fd结构体
③maxevents：数组 元素的总个数。 直接写1024 struct epoll_event evnets[1024]
④timeout >0: 超时时长。 单位：毫秒
-1: 阻塞等待
0： 不阻塞
⑤返回值 >0： 满足监听的 总个数。 可以用作循环上限
0：没有fd满足监听事件
-1：失败 errno
epoll事件模型
ET模式(边沿触发)
缓冲区剩余未读尽的数据不会导致epoll_wait 返回，新的事件才会触发。
struct eopll_event event，event.events = EPOLLIN | EPOLLE。
只有数据到来才触发，不管缓存区是否还有数据。
LT模式(水平触发)
默认采用模式，缓冲区剩余未读尽的数据会导致epoll_wait 返回。
水平触发只要有数据都会触发。
结论：
epoll 的 ET模式， 高效模式。但是只支持 非阻塞模式。
struct epoll_event event，event.events = EPOLLIN | EPOLLET。
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &event)。
int flg = fcntl(cfd, F_GETFL)，flg | = O_NONBLOCK，fcntl(cfd, F_SETEL, flg)。