https://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/46544567

一、epoll概述

epoll 是在 2.6 內核中提出的，是之前的 select() 和 poll() 的增強版本。相對于 select() 和 poll() 來說，epoll 更加靈活，沒有描述符限制。epoll 使用一個文件描述符管理多個描述符，將用戶關系的文件描述符的事件存放到內核的一個事件表中，這樣在用戶空間和內核空間的 copy 只需一次。

二、epoll操作過程需要的四個接口函數

四接口函數分別是：

#include <sys/epoll.h>

int epoll_create(int size);

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

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

int close(int epfd);

int epoll_create(int size);

功能：

該函數生成一個epoll專用的文件描述符（其余的接口函數一般都用使用這個專用的文件描述符）

參數：

size: 用來告訴內核這個監聽的數目一共有多大，參數 size 并不是限制了 epoll 所能監聽的描述符最大個數，只是對內核初始分配內部數據結構的一個建議。自從 linux 2.6.8 之后，size 參數是被忽略的，也就是說可以填只有大于 0 的任意值。需要注意的是，當創建好 epoll 句柄后，它就是會占用一個 fd 值，在 linux 下如果查看 /proc/ 進程 id/fd/，是能夠看到這個 fd 的，所以在使用完 epoll 后，必須調用 close() 關閉，否則可能導致 fd 被耗盡

返回值：

成功：epoll 專用的文件描述符
失敗：-1

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

功能：

epoll 的事件注冊函數，它不同于 select() 是在監聽事件時告訴內核要監聽什么類型的事件，而是在這里先注冊要監聽的事件類型

參數：

epfd: epoll 專用的文件描述符，epoll_create()的返回值

op: 表示動作，用三個宏來表示：

EPOLL_CTL_ADD：注冊新的 fd 到 epfd 中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已經注冊的fd的監聽事件；
EPOLL_CTL_DEL：從 epfd 中刪除一個 fd；

fd: 需要監聽的文件描述符

event: 告訴內核要監聽什么事件，struct epoll_event?結構如下：

// 保存觸發事件的某個文件描述符相關的數據（與具體使用方式有關）

typedef union epoll_data {

void *ptr;

int fd;

__uint32_t u32;

__uint64_t u64;

} epoll_data_t;

// 感興趣的事件和被觸發的事件

struct epoll_event {

__uint32_t events; /* Epoll events */

epoll_data_t data; /* User data variable */

};

events?可以是以下幾個宏的集合：

EPOLLIN?：表示對應的文件描述符可以讀（包括對端 SOCKET 正常關閉）；

EPOLLOUT：表示對應的文件描述符可以寫；

EPOLLPRI：表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀（這里應該表示有帶外數據到來）；

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?：將 EPOLL 設為邊緣觸發(Edge Triggered)模式，這是相對于水平觸發(Level Triggered)來說的。

EPOLLONESHOT：只監聽一次事件，當監聽完這次事件之后，如果還需要繼續監聽這個 socket 的話，需要再次把這個 socket 加入到 EPOLL 隊列里

返回值：

成功：0
失敗：-1

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

功能：
等待事件的產生，收集在 epoll 監控的事件中已經發送的事件，類似于 select() 調用。 參數：
epfd: epoll 專用的文件描述符，epoll_create()的返回值 events: 分配好的 epoll_event 結構體數組，epoll 將會把發生的事件賦值到events 數組中（events 不可以是空指針，內核只負責把數據復制到這個 events 數組中，不會去幫助我們在用戶態中分配內存）。 maxevents: maxevents 告之內核這個 events 有多大 。 timeout: 超時時間，單位為毫秒，為 -1 時，函數為阻塞 返回值：
成功：返回需要處理的事件數目，如返回 0 表示已超時。 失敗：-1

epoll 對文件描述符的操作有兩種模式：LT（level trigger）和 ET（edge trigger）。LT 模式是默認模式，LT 模式與 ET 模式的區別如下：

LT 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生并將此事件通知應用程序，應用程序可以不立即處理該事件。下次調用 epoll_wait 時，會再次響應應用程序并通知此事件。

ET 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生并將此事件通知應用程序，應用程序必須立即處理該事件。如果不處理，下次調用 epoll_wait 時，不會再次響應應用程序并通知此事件。

ET 模式在很大程度上減少了 epoll 事件被重復觸發的次數，因此效率要比 LT 模式高。epoll 工作在 ET 模式的時候，必須使用非阻塞套接口，以避免由于一個文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個文件描述符的任務餓死

int close(int epfd);

在用完之后，記得用close()來關閉這個創建出來的epoll句柄

三、epoll示例：

接下來我們epoll實現udp同時收發數據

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/epoll.h>

int main(int argc,char *argv[])

{

int udpfd = 0;

int ret = 0;

struct sockaddr_in saddr;

struct sockaddr_in caddr;

bzero(&saddr,sizeof(saddr));

saddr.sin_family = AF_INET;

saddr.sin_port = htons(8000);

saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

bzero(&caddr,sizeof(caddr));

caddr.sin_family = AF_INET;

caddr.sin_port = htons(8000);

//創建套接字

if( (udpfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0)) < 0)

{

perror("socket error");

exit(-1);

}

//套接字端口綁字

if(bind(udpfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) != 0)

{

perror("bind error");

close(udpfd);

exit(-1);

}

printf("input: \"sayto 192.168.220.X\" to sendmsg to somebody\033[32m\n");

struct epoll_event event; // 告訴內核要監聽什么事件

struct epoll_event wait_event;

int epfd = epoll_create(10); // 創建一個 epoll 的句柄，參數要大于 0， 沒有太大意義

if( -1 == epfd ){

perror ("epoll_create");

return -1;

}

event.data.fd = 0; // 標準輸入

event.events = EPOLLIN; // 表示對應的文件描述符可以讀

// 事件注冊函數，將標準輸入描述符 0 加入監聽事件

ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event);

if(-1 == ret){

perror("epoll_ctl");

return -1;

}

event.data.fd = udpfd; // 有名管道

event.events = EPOLLIN; // 表示對應的文件描述符可以讀

// 事件注冊函數，將有udp描述符udpfd 加入監聽事件

ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, udpfd, &event);

if(-1 == ret){

perror("epoll_ctl");

return -1;

}

while(1)

{

// 監視并等待多個文件（標準輸入，udp套接字）描述符的屬性變化（是否可讀）

// 沒有屬性變化，這個函數會阻塞，直到有變化才往下執行，這里沒有設置超時

ret = epoll_wait(epfd, &wait_event, 2, -1);

write(1,"UdpQQ:",6);

if(ret == -1){ // 出錯

close(epfd);

perror("epoll");

}

else if(ret > 0){ // 準備就緒的文件描述符

char buf[100] = {0};

if( ( 0 == wait_event.data.fd )

&& ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN ) ){ // 標準輸入

fgets(buf, sizeof(buf), stdin);

buf[strlen(buf) - 1] = '\0';

if(strncmp(buf, "sayto", 5) == 0)

{

char ipbuf[16] = "";

inet_pton(AF_INET, buf+6, &caddr.sin_addr);//給addr套接字地址再賦值.

printf("\rsay to %s\n",inet_ntop(AF_INET,&caddr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)));

continue;

}

else if(strcmp(buf, "exit")==0)

{

close(udpfd);

exit(0);

}

sendto(udpfd, buf, strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&caddr, sizeof(caddr));

}

else if( ( udpfd == wait_event.data.fd )

&& ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN )){ //udp套接字

struct sockaddr_in addr;

char ipbuf[INET_ADDRSTRLEN] = "";

socklen_t addrlen = sizeof(addr);

bzero(&addr,sizeof(addr));

recvfrom(udpfd, buf, 100, 0, (struct sockaddr*)&addr, &addrlen);

printf("\r\033[31m[%s]:\033[32m%s\n",inet_ntop(AF_INET,&addr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)),buf);

}

}

else if(0 == ret){ // 超時

printf("time out\n");

}

}

return 0;

}

運行結果：

源碼下載：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux网络编程——I/O复用函数之epoll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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