IO多路轉接之poll

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• IO多路轉接之poll
• • 一、Poll

一、Poll

• 1.函數原型：

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

struct pollfd *fds	fds是一個poll函數監聽的結構列表. 每一個元素中, 包含了三部分內容: 文件描述符, 監聽的事件集合, 返回的事件集合
nfds_t nfds	nfds表示fds數組的長度
timeout	timeout表示poll函數的超時時間, 單位是毫秒(ms)

返回值

• 返回值小于0, 表示出錯;
• 返回值等于0, 表示poll函數等待超時;
• 返回值大于0, 表示poll由于監聽的文件描述符就緒而返回
• 2.理解struct pollfd *fds

// pollfd結構 struct pollfd {int fd; /* file descriptor */short events; /* requested events */short revents; /* returned events */ };

其中enent和revent的取值（主要取值），不清楚可以找Man

取值描述

POLLIN	數據可讀（普通數據和優先級數據）
POLLOUT	數據可寫（普通數據和優先級數據）
POLLERR	錯誤

• 3.socket就緒條件

• 讀就緒

• sochet內核中，接收緩沖區中的字節數，大于等于低水位標記SO_RECVLOWAT，此時可以無阻塞的讀該文件描述符，并且返回值大于0

• socket TCP通信中，對端關閉連接，此時對該socket讀，則返回0 監聽的socket上有新的連接請求時

• socket上有未處理的錯誤時

• 寫就緒

• socket內核中，發送緩沖區中的可用字節數(發送緩沖區的空閑位置大小)，大于等于低水位標記，SO_SNDLOWAT，此時可以無阻塞的寫，并且返回值大于0

• socket的寫操作被關閉(close或者shutdown)，對于一個寫操作被關閉的socket進行寫操作，會觸發SIGPIPE信號

• socket使用非阻塞connect連接成功或失敗之后 socket上有未讀取的錯誤

• 異常就緒

• socket上收到帶外數據(關于帶外數據，和TCP緊急模式相關，在TCP報頭中有一個緊急指針的字段)

• 4.poll的優點及缺點

poll的優點

• 不同與select使用三個位圖來表示三個fdset的方式，poll使用一個pollfd的指針實現.pollfd結構包含了要監視的event和發生的event，不再使用select“參數-值”傳遞的方式. 接口使用比 select更方便.
• poll并沒有最大數量限制 (但是數量過大后性能也是會下降).

poll的缺點

• poll中監聽的文件描述符數目增多時 和select函數一樣，poll返回后，需要輪詢pollfd來獲取就緒的描述符.
• 每次調用poll都需要把大量的pollfd結構從用戶態拷貝到內核中. 同時連接的大量客戶端在一時刻可能只有很少的處于就緒狀態,因此隨著監視的描述符數量的增長, 其效 率也會線性下降
• 5.基于poll實現tcp服務器（多用戶）

#pragma once #include <functional> #include "tcp_socket.hpp" #include <poll.h> #include <unistd.h> #include <cstring> #include <vector> #include <string> #include <iostream>class Poll {public:Poll():fds_(nullptr),fds_size_(15),nfds_(0),timeout_(1000){fds_=new pollfd[fds_size_];}bool Add(TcpSocket& sock){if(nfds_== fds_size_){//需要擴容pollfd* new_fds = new pollfd[2 * fds_size_];memcpy(new_fds,fds_,fds_size_ * sizeof(pollfd));fds_size_ *= 2;delete[] fds_;fds_ = new_fds;}fds_[nfds_].fd = sock.GetFd();fds_[nfds_].events = POLLIN;++nfds_;return true;}bool Del(TcpSocket& sock){int del_fd = sock.GetFd();for(size_t i = 0;i < nfds_;++i){//在fds_內才移除if(fds_[i].fd == del_fd){fds_[i] = fds_[--nfds_];break;}}return true;}bool Wait(std::vector<TcpSocket>& list,int timeout = 1000){timeout_=timeout;int ret = poll(fds_,nfds_,timeout_);if(ret < 0){perror("Poll Wait");return false;}else if(ret == 0){std::cout<<"poll wait timeout"<<std::endl;return false;}for(nfds_t i = 0;i < nfds_;++i){if(fds_[i].revents == POLLIN){TcpSocket sock(fds_[i].fd);list.push_back(sock);}}return true;}int GetNfds(){return nfds_;}const pollfd* GetFds(){return fds_;}private:pollfd* fds_;nfds_t fds_size_;nfds_t nfds_;int timeout_; };typedef std::function<void(const std::string& req,std::string* resp)> Handler;class TcpPollServer {public:TcpPollServer(const std::string& ip,const uint16_t port):ip(ip),port(port){}~TcpPollServer(){_sock.Close();}bool Start(Handler handler){if(!_sock.Socket())return false;if(!_sock.Bind(ip,port))return false;if(!_sock.Listen())return false;Poll poll;poll.Add(_sock);while(1){std::vector<TcpSocket> list;if(!poll.Wait(list))continue;for(size_t i = 0;i < list.size();++i){if(list[i].GetFd() == _sock.GetFd()){TcpSocket NewSock;if(!_sock.Accept(&NewSock,NULL,NULL))continue;printf("客戶端已連接！~\n");poll.Add(NewSock);}else{std::string req;int n = list[i].Recv(&req);if(n == 0){poll.Del(list[i]);list[i].Close();continue;}else{std::cout<<"客戶端發送："<<req<<std::endl;std::string resp;handler(req,&resp);list[i].Send(resp);}}}}return true;}private:TcpSocket _sock;std::string ip;uint16_t port; };

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IO多路转接之poll的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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