socket编程 及select poll epoll示例
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
socket编程 及select poll epoll示例
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
[cpp] view plain copy ??
#include?<netinet/in.h>?? #include?<sys/types.h>?? #include?<sys/socket.h>?? int?main()?? {?? ????int?socketfd;?? ????struct?sockaddr_in?servaddr;?? ?? ????if((socketfd?=?socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?==?-1)?? ????{?? ????????return?-1;?? ????}?? }??
? ? ? ??
? ? b..connect
? ? ? ? 1)函數原型 int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? servaddr : 服務器的IP和端口
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? ? ? 4)示例
[cpp] view plain copy#include?<stdio.h>?? #include?<string.h>?? #include?<netinet/in.h>?? #include?<sys/types.h>?? #include?<sys/socket.h>?? ?? int?main()?? {?? ????int?socketfd;?? ????struct?sockaddr_in?servaddr;?? ?? ????if((socketfd?=?socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?==?-1)?? ????{?? ????????printf("socket?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????bzero(&servaddr,?sizeof(servaddr));?? ?? ????servaddr.sin_addr.s_addr?=?inet_addr("192.168.0.218");?? ????servaddr.sin_family?=?AF_INET;?? ????servaddr.sin_port?=?htons(55000);?? ?? ????if(connect(socketfd,?(struct?sockaddr*)?&servaddr,?sizeof(servaddr))?<?0)?? ????{?? ????????printf("connect?error\n");?? ????}?? ?? ????return?0;?? }??
? ? c..bind
? ? ? ? 1)函數原型 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? servaddr : 服務器的IP和端口
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? ? ? ? ??
? ? d..listen
? ? ? ? 1)函數原型 int listen(int sockfd, int backlog)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? backlog : 內核中套接字排隊的最大個數
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET
? ? ? ? ? ? ? ??
? ? e..accept
? ? ? ? 1)函數原型 int accept(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t *addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? servaddr : 客戶進程的IP和端口(可設為null)
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))(可設為null)
? ? ? ? ? ? 成功:從監聽套接字返回已連接套接字
? ? ? ? ? ? 錯誤:
? ? ? ? ? ? 如果對客戶信息不感興趣，后兩個參數可以置空。
#include?<stdio.h>?? #include?<string.h>?? #include?<netinet/in.h>?? #include?<sys/types.h>?? #include?<sys/socket.h>?? ?? int?main()?? {?? ????int?count?=?0;?? ????int?listenfd,?socketfd;?? ????int?nread;?? ????struct?sockaddr_in?servaddr;?? ????struct?timeval?timeoutval;?? ????char?readbuf[256];?? ?? ????printf("accept?started\n");?? ?? ????//socket?????? ????if((listenfd?=?socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?==?-1)?? ????{?? ????????printf("socket?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????bzero(&servaddr,?sizeof(servaddr));?? ????servaddr.sin_addr.s_addr?=?htonl(INADDR_ANY);?? ????servaddr.sin_family?=?AF_INET;?? ????servaddr.sin_port?=?htons(59000);?? ?? ????//bind?? ????if(bind(listenfd,?(struct?sockaddr*)&servaddr,?sizeof(servaddr))?<?0)?? ????{?? ????????printf("bind?error\n");?? ????????//return?-1;?? ????}?? ?? ????//listen?? ????listen(listenfd,?5);?? ?? ????//accept?? ????socketfd?=?accept(listenfd,?NULL,?NULL);?? ?? ?? ?? ????while(1)?? ????{?? ????????printf("start?receive?%d...\n",?count++);?? ????????memset(readbuf,?sizeof(readbuf),?0);?? ?? ????????nread?=?recv(socketfd,?readbuf,?10,?0);?? ????????if(nread>0)?? ????????{?? ????????????readbuf[10]?=?'\0';?? ????????????printf("receiveed?%s,?nread?=?%d\n\n",?readbuf,?nread);?? ????????}?? ????}?? ?? ????return?0;?? }??
? ? /**************************************************************
? ? 從 I/O 事件分派機制來看,使用 select()是不合適的,因為它所支持的并發連接數有限(通
? ? 常在 1024 個以內)。如果考慮性能,poll()也是不合適的,盡管它可以支持的較高的 TCP 并發
? ? 數,但是由于其采用“輪詢”機制,當并發數較高時,其運行效率相當低,并可能存在 I/O 事
? ? 件分派不均,導致部分 TCP 連接上的 I/O 出現“饑餓”現象。而如果使用 epoll 或 AIO,則沒
? ? 有上述問題(早期 Linux 內核的 AIO 技術實現是通過在內核中為每個 I/O 請求創建一個線程來
? ? 實現的,這種實現機制在高并發 TCP 連接的情形下使用其實也有嚴重的性能問題。但在最新的
? ? Linux 內核中,AIO 的實現已經得到改進)。
? ? 支持一個進程打開大數目的 socket 描述符(FD)select 最不能忍受的是一個進程所打開的
? ? FD 是有一定限制的,由 FD_SETSIZE 設置,默認值是 2048。對于那些需要支持的上萬連接數目
? ? 的 IM 服務器來說顯然太少了。
? ? 這時候你一是可以選擇修改這個宏然后重新編譯內核,不過資料
? ? 也同時指出這樣會帶來網絡效率的下降,二是可以選擇多進程的解決方案(傳統的 Apache 方
? ? 案),不過雖然 linux 上面創建進程的代價比較小,但仍舊是不可忽視的,加上進程間數據同步
? ? 遠比不上線程間同步的高效,所以也不是一種完美的方案。不過 epoll 則沒有這個限制,它所
? ? 支持的 FD 上限是最大可以打開文件的數目,這個數字一般遠大于 2048,舉個例子,在 1GB 內存
? ? 的機器上大約是 10 萬左右,具體數目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看,一般來說這個數
? ? 目和系統內存關系很大。
? ? ******************************************************************/ ? ? ? ?
5. select函數
? ? 1)函數原型 int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? readfds : 讀描述符集合
? ? ? ? writefds: 寫描述符集合
? ? ? ? errorfds: 錯誤描述符集合
? ? ? ? timeout: ?超時
? ? 3)返回值
? ? ? ? 成功:返回值 0:無 >0:描述符就緒的總位數
? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? 4）包含頭文件: include <sys/select.h> include <sys/time.h>
? ? 5）示例
[cpp] view plain copy/*?實現功能：通過select處理多個socket? ?*?監聽一個端口,監聽到有鏈接時,添加到select的w.? ?*/?? #include?"select.h"?? #include?<stdio.h>?? #include?<stdlib.h>?? #include?<sys/socket.h>?? #include?<sys/select.h>?? #include?<sys/time.h>?? #include?<netinet/in.h>?? ?? typedef?struct?_CLIENT{?? ????int?fd;?? ????struct?sockaddr_in?addr;?/*?client's?address?information?*/?? }?CLIENT;?? ?? #define?MYPORT?59000?? ?? //最多處理的connect?? #define?BACKLOG?5?? ?? //最多處理的connect?? CLIENT?client[BACKLOG];?? ?? //當前的連接數?? int?currentClient?=?0;??? ?? //數據接受?buf?? #define?REVLEN?10?? char?recvBuf[REVLEN];?? //顯示當前的connection?? void?showClient();?? ?? int?main()?? {?? ????int?i,?ret,?sinSize;?? ????int?recvLen?=?0;?? ????fd_set?readfds,?writefds;?? ????int?sockListen,?sockSvr,?sockMax;?? ????struct?timeval?timeout;?? ????struct?sockaddr_in?server_addr;?? ????struct?sockaddr_in?client_addr;?? ?? ????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????{?? ????????client[i].fd?=?-1;?? ????}?? ?? ????//socket?? ????if((sockListen=socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?<?0)?? ????{?? ????????printf("socket?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????bzero(&server_addr,?sizeof(server_addr));?? ????server_addr.sin_family??=??AF_INET;?? ????server_addr.sin_port?=?htons(MYPORT);?? ????server_addr.sin_addr.s_addr??=??htonl(INADDR_ANY);??? ?? ????//bind?? ????if(bind(sockListen,?(struct?sockaddr*)&server_addr,?sizeof(server_addr))?<?0)?? ????{?? ????????printf("bind?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????//listen?? ????if(listen(sockListen,?5)?<?0)?? ????{?? ????????printf("listen?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????{?? ????????client[i].fd?=?-1;?? ????}?? ?? ????//select?? ????while(1)?? ????{?? ????????FD_ZERO(&readfds);?? ????????FD_SET(sockListen,?&readfds);?? ????????sockMax?=?sockListen;?? ?????? ????????//加入client?? ????????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????????{?? ????????????if(client[i].fd?>0)?? ????????????{?? ????????????????FD_SET(client[i].fd,?&readfds);?? ????????????????if(sockMax<client[i].fd)??? ????????????????????sockMax?=?client[i].fd;?? ????????????}?? ????????}?? ?????????? ????????timeout.tv_sec=3;?????????????????? ????????timeout.tv_usec=0;?? ????????//select?? ????????ret?=?select((int)sockMax+1,?&readfds,?NULL,?NULL,?&timeout);?? ????????if(ret?<?0)?? ????????{?? ????????????printf("select?error\n");?? ????????????break;?? ????????}?? ????????else?if(ret?==?0)?? ????????{?? ????????????printf("timeout?...\n");?? ????????????continue;?? ????????}?? ????????printf("test111\n");?? ?????? ????????//讀取數據?? ????????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????????{?? ????????????if(client[i].fd>0?&&?FD_ISSET(client[i].fd,?&readfds))?? ????????????{?? ????????????????if(recvLen?!=?REVLEN)?? ????????????????{?? ????????????????????while(1)?? ????????????????????{?? ????????????????????????//recv數據?? ????????????????????????ret?=?recv(client[i].fd,?(char?*)recvBuf+recvLen,?REVLEN-recvLen,?0);?? ????????????????????????if(ret?==?0)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????client[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????else?if(ret?<?0)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????client[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????//數據接受正常?? ????????????????????????recvLen?=?recvLen+ret;?? ????????????????????????if(recvLen<REVLEN)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????continue;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????else?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????//數據接受完畢?? ????????????????????????????printf("%s,?buf?=?%s\n",?inet_ntoa(client[i].addr.sin_addr)?,?recvBuf);?? ????????????????????????????//close(client[i].fd);?? ????????????????????????????//client[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????}?? ????????????????}?? ????????????}?? ????????}?? ?????? ????????//如果可讀?? ????????if(FD_ISSET(sockListen,?&readfds))?? ????????{?? ????????????printf("isset\n");?? ????????????sockSvr?=?accept(sockListen,?NULL,?NULL);//(struct?sockaddr*)&client_addr?? ?????????? ????????????if(sockSvr?==?-1)?? ????????????{?? ????????????????printf("accpet?error\n");?? ????????????}?? ????????????else?? ????????????{?? ????????????????currentClient++;?? ????????????}?? ?????????? ????????????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????????????{?? ????????????????if(client[i].fd?<?0)?? ????????????????{?? ????????????????????client[i].fd?=?sockSvr;?? ????????????????????client[i].addr?=?client_addr;?? ????????????????????printf("You?got?a?connection?from?%s?\n",inet_ntoa(client[i].addr.sin_addr)?);?? ????????????????????break;?? ????????????????}?? ????????????}?? ????????????//close(sockListen);?? ????????}?? ????}?? ?? ????printf("test\n");?? ????return?0;?? }?? ?? //顯示當前的connection?? void?showClient()?? {?? ????int?i;?? ????printf("client?count?=?%d\n",?currentClient);?? ?? ????for(i=0;?i<BACKLOG;?i++)?? ????{?? ????????printf("[%d]?=?%d",?i,?client[i].fd);?? ????}?? ????printf("\n");?? }??
6. poll函數
? ? 1)函數原型 int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? readfds : 讀描述符集合
? ? ? ? writefds: 寫描述符集合
? ? ? ? errorfds: 錯誤描述符集合
? ? ? ? timeout: ?超時
? ? 3)返回值
? ? ? ? 成功:返回值 0:無 >0:描述符就緒的總位數
? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? 4）包含頭文件: include <sys/select.h> include <sys/time.h>
/*?實現功能：通過poll,?處理多個socket? ?*?監聽一個端口,監聽到有鏈接時,添加到poll.? ?*/?? #include?"select.h"?? #include?<stdio.h>?? #include?<stdlib.h>?? #include?<string.h>?? #include?<sys/socket.h>?? #include?<poll.h>?? #include?<sys/time.h>?? #include?<netinet/in.h>?? ?? typedef?struct?_CLIENT{?? ????int?fd;?? ????struct?sockaddr_in?addr;?/*?client's?address?information?*/?? }?CLIENT;?? ?? #define?MYPORT?59000?? ?? //最多處理的connect?? #define?BACKLOG?5?? ?? //當前的連接數?? int?currentClient?=?0;??? ?? //數據接受?buf?? #define?REVLEN?10?? char?recvBuf[REVLEN];?? ?? #define?OPEN_MAX?1024?? ?? int?main()?? {?? ????int?i,?ret,?sinSize;?? ????int?recvLen?=?0;?? ????fd_set?readfds,?writefds;?? ????int?sockListen,?sockSvr,?sockMax;?? ????int?timeout;?? ????struct?sockaddr_in?server_addr;?? ????struct?sockaddr_in?client_addr;?? ?? ????struct?pollfd?clientfd[OPEN_MAX];?? ?? ?? ????//socket?? ????if((sockListen=socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?<?0)?? ????{?? ????????printf("socket?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????bzero(&server_addr,?sizeof(server_addr));?? ????server_addr.sin_family??=??AF_INET;?? ????server_addr.sin_port?=?htons(MYPORT);?? ????server_addr.sin_addr.s_addr??=??htonl(INADDR_ANY);??? ?? ????//bind?? ????if(bind(sockListen,?(struct?sockaddr*)&server_addr,?sizeof(server_addr))?<?0)?? ????{?? ????????printf("bind?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ????//listen?? ????if(listen(sockListen,?5)?<?0)?? ????{?? ????????printf("listen?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?? ?? ????//clientfd?初始化?? ????clientfd[0].fd?=?sockListen;?? ????clientfd[0].events?=?POLLIN;?//POLLRDNORM;?? ????sockMax?=?0;?? ????for(i=1;?i<OPEN_MAX;?i++)?? ????{?? ????????clientfd[i].fd?=?-1;?? ????}?? ?? ????//select?? ????while(1)?? ????{?? ????????timeout=3000;?????????????????? ????????//select?? ????????ret?=?poll(clientfd,?sockMax+1,?timeout);?? ?????? ????????if(ret?<?0)?? ????????{?? ????????????printf("select?error\n");?? ????????????break;?? ????????}?? ????????else?if(ret?==?0)?? ????????{?? ????????????printf("timeout?...\n");?? ????????????continue;?? ????????}?? ?????? ????????if?(clientfd[0].revents?&?POLLIN)//POLLRDNORM?? ????????{?? ????????????sockSvr?=?accept(sockListen,?NULL,?NULL);//(struct?sockaddr*)&client_addr?? ?????????? ????????????if(sockSvr?==?-1)?? ????????????{?? ????????????????printf("accpet?error\n");?? ????????????}?? ????????????else?? ????????????{?? ????????????????currentClient++;?? ????????????}?? ?????????? ????????????for(i=0;?i<OPEN_MAX;?i++)?? ????????????{?? ????????????????if(clientfd[i].fd<0)?? ????????????????{?? ????????????????????clientfd[i].fd?=?sockSvr;?? ????????????????????break;?? ????????????????}?? ????????????}?? ????????????if(i==OPEN_MAX)?? ????????????{?? ????????????????printf("too?many?connects\n");?? ????????????????return?-1;?? ????????????}?? ????????????clientfd[i].events?=?POLLIN;//POLLRDNORM;?? ????????????if(i>sockMax)?? ????????????????sockMax?=?i;?? ????????}?? ?????? ????????//讀取數據?? ????????for(i=1;?i<=sockMax;?i++)?? ????????{?? ????????????if(clientfd[i].fd?<?0)?? ????????????????continue;?? ?????????? ????????????if?(clientfd[i].revents?&?(POLLIN?|?POLLERR))//POLLRDNORM?? ????????????{?? ????????????????if(recvLen?!=?REVLEN)?? ????????????????{?? ????????????????????while(1)?? ????????????????????{?? ????????????????????????//recv數據?? ????????????????????????ret?=?recv(clientfd[i].fd,?(char?*)recvBuf+recvLen,?REVLEN-recvLen,?0);?? ????????????????????????if(ret?==?0)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????clientfd[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????else?if(ret?<?0)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????clientfd[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????//數據接受正常?? ????????????????????????recvLen?=?recvLen+ret;?? ????????????????????????if(recvLen<REVLEN)?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????continue;?? ????????????????????????}?? ????????????????????????else?? ????????????????????????{?? ????????????????????????????//數據接受完畢?? ????????????????????????????printf("buf?=?%s\n",??recvBuf);?? ????????????????????????????//close(client[i].fd);?? ????????????????????????????//client[i].fd?=?-1;?? ????????????????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????????????????break;?? ????????????????????????}?? ????????????????????}?? ????????????????}?? ????????????}?? ????????}?? ????}?? ?? ????return?0;?? }??
6. epoll函數
? ? ? ? 2. 常用模型的缺點
? ? ? ? 如果不擺出來其他模型的缺點，怎么能對比出 Epoll 的優點呢。
? ? ? ? 2.1 PPC/TPC 模型
? ? ? ? 這兩種模型思想類似，就是讓每一個到來的連接一邊自己做事去，別再來煩我 。只是 PPC 是為它開了一個進程，而 TPC 開了一個線程。可是別煩我是有代價的，它要時間和空間啊，連接多了之后，那么多的進程 / 線程切換，這開銷就上來了；因此這類模型能接受的最大連接數都不會高，一般在幾百個左右。
? ? ? ? 2.2 select 模型
? ? ? ? 1. 最大并發數限制，因為一個進程所打開的 FD （文件描述符）是有限制的，由 FD_SETSIZE 設置，默認值是 1024/2048 ，因此 Select 模型的最大并發數就被相應限制了。自己改改這個 FD_SETSIZE ？想法雖好，可是先看看下面吧 …
? ? ? ? 2. 效率問題， select 每次調用都會線性掃描全部的 FD 集合，這樣效率就會呈現線性下降，把 FD_SETSIZE 改大的后果就是，大家都慢慢來，什么？都超時了？？！！
? ? ? ? 3. 內核 / 用戶空間 內存拷貝問題，如何讓內核把 FD 消息通知給用戶空間呢？在這個問題上 select 采取了內存拷貝方法。
? ? ? ? 2.3 poll 模型
? ? ? ? 基本上效率和 select 是相同的， select 缺點的 2 和 3 它都沒有改掉。
? ? ? ? 3. Epoll 的提升
? ? ? ? 把其他模型逐個批判了一下，再來看看 Epoll 的改進之處吧，其實把 select 的缺點反過來那就是 Epoll 的優點了。
? ? ? ? 3.1. Epoll 沒有最大并發連接的限制，上限是最大可以打開文件的數目，這個數字一般遠大于 2048, 一般來說這個數目和系統內存關系很大 ，具體數目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。
? ? ? ? 3.2. 效率提升， Epoll 最大的優點就在于它只管你“活躍”的連接 ，而跟連接總數無關，因此在實際的網絡環境中， Epoll 的效率就會遠遠高于 select 和 poll 。
? ? ? ? 3.3. 內存拷貝， Epoll 在這點上使用了“共享內存 ”，這個內存拷貝也省略了。
? ? ? ? ?
? ? ? ? 4. Epoll 為什么高效
? ? ? ? Epoll 的高效和其數據結構的設計是密不可分的，這個下面就會提到。
? ? ? ? 首先回憶一下 select 模型，當有 I/O 事件到來時， select 通知應用程序有事件到了快去處理，而應用程序必須輪詢所有的 FD 集合，測試每個 FD 是否有事件發生，并處理事件；代碼像下面這樣：
? ? ? ? int res = select(maxfd+1, &readfds, NULL, NULL, 120);
? ? ? ? if (res > 0)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < MAX_CONNECTION; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (FD_ISSET(allConnection[i], &readfds))
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? handleEvent(allConnection[i]);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? // if(res == 0) handle timeout, res < 0 handle error
? ? ? ? ?
? ? ? ? Epoll 不僅會告訴應用程序有I/0 事件到來，還會告訴應用程序相關的信息，這些信息是應用程序填充的，因此根據這些信息應用程序就能直接定位到事件，而不必遍歷整個FD 集合。
? ? ? ? int res = epoll_wait(epfd, events, 20, 120);
? ? ? ? for (int i = 0; i < res;i++)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? handleEvent(events[n]);
? ? ? ? }
? ? ? ? 5. Epoll 關鍵數據結構
? ? ? ? 前面提到 Epoll 速度快和其數據結構密不可分，其關鍵數據結構就是：
? ? ? ? struct epoll_event {
? ? ? ? ? ? __uint32_t events; ? ? ?// Epoll events
? ? ? ? ? ? epoll_data_t data; ? ? ?// User data variable
? ? ? ? };
? ? ? ? typedef union epoll_data {
? ? ? ? ? ? void *ptr;
? ? ? ? ? ? int fd;
? ? ? ? ? ? __uint32_t u32;
? ? ? ? ? ? __uint64_t u64;
? ? ? ? } epoll_data_t;
? ? ? ??
? ? ? ? 可見 epoll_data 是一個 union 結構體 , 借助于它應用程序可以保存很多類型的信息 :fd 、指針等等。有了它，應用程序就可以直接定位目標了。
? ? ? ? 6. 使用 Epoll
? ? ? ? 既然 Epoll 相比 select 這么好，那么用起來如何呢？會不會很繁瑣啊 … 先看看下面的三個函數吧，就知道 Epoll 的易用了。
? ? ? ? ?
? ? ? ? int epoll_create(int size);
? ? ? ? 生成一個 Epoll 專用的文件描述符，其實是申請一個內核空間，用來存放你想關注的 socket fd 上是否發生以及發生了什么事件。 size 就是你在這個 Epoll fd 上能關注的最大 socket fd 數，大小自定，只要內存足夠。
? ? ? ??
? ? ? ? int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event );
? ? ? ? 控制某個 Epoll 文件描述符上的事件：注冊、修改、刪除。其中參數 epfd 是 epoll_create() 創建 Epoll 專用的文件描述符。相對于 select 模型中的 FD_SET 和 FD_CLR 宏。
? ? ? ? op:EPOLL_CTL_ADD
? ? ? ? ? ? ? ? ?Register the target file descriptor fd on the epoll instance?
? ? ? ? ? ? ? EPOLL_CTL_MOD
? ? ? ? ? ? ? ? ? Change the event event associated with the target file descriptor fd.
? ? ? ? ? ? ? EPOLL_CTL_DEL
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Remove ?(deregister) ?the ?target ?file descriptor fd from the epoll instance
? ? ? ??
? ? ? ? int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);
? ? ? ? 等待 I/O 事件的發生；參數說明：
? ? ? ? epfd: 由 epoll_create() 生成的 Epoll 專用的文件描述符；
? ? ? ? epoll_event: 用于回傳代處理事件的數組；
? ? ? ? maxevents: 每次能處理的事件數；
? ? ? ? timeout: 等待 I/O 事件發生的超時值,單位 ms
? ? ? ? 返回發生事件數。
? ? ? ? 相對于 select 模型中的 select 函數。
? ? ? ??
[cpp] view plain copy/*?實現功能：通過epoll,?處理多個socket? ?*?監聽一個端口,監聽到有鏈接時,添加到epoll_event? ?*/?? #include?"select.h"?? #include?<stdio.h>?? #include?<stdlib.h>?? #include?<string.h>?? #include?<sys/socket.h>?? #include?<poll.h>?? #include?<sys/epoll.h>?? #include?<sys/time.h>?? #include?<netinet/in.h>?? ?? typedef?struct?_CLIENT{?? ????int?fd;?? ????struct?sockaddr_in?addr;?/*?client's?address?information?*/?? }?CLIENT;?? ?? #define?MYPORT?59000?? ?? //最多處理的connect?? #define?MAX_EVENTS?500?? ?? //當前的連接數?? int?currentClient?=?0;??? ?? //數據接受?buf?? #define?REVLEN?10?? char?recvBuf[REVLEN];?? ?? //EPOLL相關??? //epoll描述符?? int?epollfd;?? //事件數組?? struct?epoll_event?eventList[MAX_EVENTS];?? ?? void?AcceptConn(int?srvfd);?? void?RecvData(int?fd);?? ?? int?main()?? {?? ????int?i,?ret,?sinSize;?? ????int?recvLen?=?0;?? ????fd_set?readfds,?writefds;?? ????int?sockListen,?sockSvr,?sockMax;?? ????int?timeout;?? ????struct?sockaddr_in?server_addr;?? ????struct?sockaddr_in?client_addr;?? ?????? ????//socket?? ????if((sockListen=socket(AF_INET,?SOCK_STREAM,?0))?<?0)?? ????{?? ????????printf("socket?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?????? ????bzero(&server_addr,?sizeof(server_addr));?? ????server_addr.sin_family??=??AF_INET;?? ????server_addr.sin_port?=?htons(MYPORT);?? ????server_addr.sin_addr.s_addr??=??htonl(INADDR_ANY);??? ?????? ????//bind?? ????if(bind(sockListen,?(struct?sockaddr*)&server_addr,?sizeof(server_addr))?<?0)?? ????{?? ????????printf("bind?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?????? ????//listen?? ????if(listen(sockListen,?5)?<?0)?? ????{?? ????????printf("listen?error\n");?? ????????return?-1;?? ????}?? ?????? ????//1.?epoll?初始化?? ????epollfd?=?epoll_create(MAX_EVENTS);?? ????struct?epoll_event?event;?? ????event.events?=?EPOLLIN|EPOLLET;?? ????event.data.fd?=?sockListen;?? ?????? ????//2.?epoll_ctrl?? ????if(epoll_ctl(epollfd,?EPOLL_CTL_ADD,?sockListen,?&event)?<?0)?? ????{?? ????????printf("epoll?add?fail?:?fd?=?%d\n",?sockListen);?? ????????return?-1;?? ????}?? ?????? ????//epoll?? ????while(1)?? ????{?? ????????timeout=3000;?????????????????? ????????//3.?epoll_wait?? ????????int?ret?=?epoll_wait(epollfd,?eventList,?MAX_EVENTS,?timeout);?? ?????????? ????????if(ret?<?0)?? ????????{?? ????????????printf("epoll?error\n");?? ????????????break;?? ????????}?? ????????else?if(ret?==?0)?? ????????{?? ????????????printf("timeout?...\n");?? ????????????continue;?? ????????}?? ?????????? ????????//直接獲取了事件數量,給出了活動的流,這里是和poll區別的關鍵?? ????????int?n?=?0;?? ????????for(n=0;?n<ret;?n++)?? ????????{?? ????????????//錯誤退出?? ????????????if?((eventList[n].events?&?EPOLLERR)?||?? ????????????????(eventList[n].events?&?EPOLLHUP)?||?? ????????????????!(eventList[n].events?&?EPOLLIN))?? ????????????{?? ??????????????printf?(?"epoll?error\n");?? ??????????????close?(eventList[n].data.fd);?? ??????????????return?-1;?? ????????????}?? ?????????????? ????????????if?(eventList[n].data.fd?==?sockListen)?? ????????????{?? ????????????????AcceptConn(sockListen);?? ?????????? ????????????}else{?? ????????????????RecvData(eventList[n].data.fd);?? ????????????????//不刪除?? ?????????????//???epoll_ctl(epollfd,?EPOLL_CTL_DEL,?pEvent->data.fd,?pEvent);?? ????????????}?? ????????}?? ????}?? ?????? ????close(epollfd);?? ????close(sockListen);?? ?????? ????printf("test\n");?? ????return?0;?? }?? ?? /**************************************************? 函數名：AcceptConn? 功能：接受客戶端的鏈接? 參數：srvfd：監聽SOCKET? ***************************************************/?? void?AcceptConn(int?srvfd)?? {?? ????struct?sockaddr_in?sin;?? ????socklen_t?len?=?sizeof(struct?sockaddr_in);?? ????bzero(&sin,?len);?? ?? ????int?confd?=?accept(srvfd,?(struct?sockaddr*)&sin,?&len);?? ?? ????if?(confd?<?0)?? ????{?? ???????printf("bad?accept\n");?? ???????return;?? ????}else?? ????{?? ????????printf("Accept?Connection:?%d",?confd);?? ????}?? ?? ????//setnonblocking(confd);?? ?? ????//4.?epoll_wait?? ????//將新建立的連接添加到EPOLL的監聽中?? ????struct?epoll_event?event;?? ????event.data.fd?=?confd;?? ????event.events?=??EPOLLIN|EPOLLET;?? ????epoll_ctl(epollfd,?EPOLL_CTL_ADD,?confd,?&event);?? }?? ?? //讀取數據?? void?RecvData(int?fd)?? {?? ????int?ret;?? ????int?recvLen?=?0;?? ?????? ????memset(recvBuf,?0,?REVLEN);?? ????printf("RecvData?function\n");?? ?????? ????if(recvLen?!=?REVLEN)?? ????{?? ????????while(1)?? ????????{?? ????????????//recv數據?? ????????????ret?=?recv(fd,?(char?*)recvBuf+recvLen,?REVLEN-recvLen,?0);?? ????????????if(ret?==?0)?? ????????????{?? ????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????break;?? ????????????}?? ????????????else?if(ret?<?0)?? ????????????{?? ????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????break;?? ????????????}?? ????????????//數據接受正常?? ????????????recvLen?=?recvLen+ret;?? ????????????if(recvLen<REVLEN)?? ????????????{?? ????????????????continue;?? ????????????}?? ????????????else?? ????????????{?? ????????????????//數據接受完畢?? ????????????????printf("buf?=?%s\n",??recvBuf);?? ????????????????recvLen?=?0;?? ????????????????break;?? ????????????}?? ????????}?? ????}?? ?? ????printf("content?is?%s",?recvBuf);?? }?
1、關于字節排序? ? 網際協議采用大端字節序，來傳輸多字節整數。? ? 系統提供了轉換的宏定義，如果主機與網際協議相同，則宏定義為空。
2、客戶端? ? socket -> connect(阻塞,三次握手)-> rcv
3、服務器端? ? socket -> bind -> listen -> accept(阻塞,三次握手)-> send4、函數介紹? ??
? ? ?a..socket? ? ? ??
? ? ? ? ? 1)函數原型 int socket(int family, int type, int protocol)? ? ? ??
? ? ? ? ? 2)參數： ? ?? ? ? ? ? ? family: 協議族AF_INET,IPv4協議 ...? ? ? ? ? ? type : type 套接字類型SOCK_STREAM 字節流套接字? ? ? ? ? ? protocol: IPPROCO_TCP IPPROCO_UDP ? ? ? ? ??? ? ? ? ??IPPROCO_SCTP? ? ? ?
?? ? ? ? ?3)返回值? ? ? ? ? ? 成功:返回套接字符? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)? ? ? ??
? ? ? ? ?4)示例
[cpp] view plain copy? ? ? ??
? ? b..connect
? ? ? ? 1)函數原型 int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? servaddr : 服務器的IP和端口
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? ? ? 4)示例
[cpp] view plain copy
? ? c..bind
? ? ? ? 1)函數原型 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? servaddr : 服務器的IP和端口
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? ? ? ? ??
? ? d..listen
? ? ? ? 1)函數原型 int listen(int sockfd, int backlog)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? ? ? backlog : 內核中套接字排隊的最大個數
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? 成功:0
? ? ? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET
? ? ? ? ? ? ? ??
? ? e..accept
? ? ? ? 1)函數原型 int accept(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t *addrlen)
? ? ? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? 3)返回值
? ? ? ? ? ? servaddr : 客戶進程的IP和端口(可設為null)
? ? ? ? ? ? addrlen: 長度(sizeof(servaddr))(可設為null)
? ? ? ? ? ? 成功:從監聽套接字返回已連接套接字
? ? ? ? ? ? 錯誤:
? ? ? ? ? ? 如果對客戶信息不感興趣，后兩個參數可以置空。
? ? ? ? 4）示例
[cpp] view plain copy? ? /**************************************************************
? ? 從 I/O 事件分派機制來看,使用 select()是不合適的,因為它所支持的并發連接數有限(通
? ? 常在 1024 個以內)。如果考慮性能,poll()也是不合適的,盡管它可以支持的較高的 TCP 并發
? ? 數,但是由于其采用“輪詢”機制,當并發數較高時,其運行效率相當低,并可能存在 I/O 事
? ? 件分派不均,導致部分 TCP 連接上的 I/O 出現“饑餓”現象。而如果使用 epoll 或 AIO,則沒
? ? 有上述問題(早期 Linux 內核的 AIO 技術實現是通過在內核中為每個 I/O 請求創建一個線程來
? ? 實現的,這種實現機制在高并發 TCP 連接的情形下使用其實也有嚴重的性能問題。但在最新的
? ? Linux 內核中,AIO 的實現已經得到改進)。
? ? 支持一個進程打開大數目的 socket 描述符(FD)select 最不能忍受的是一個進程所打開的
? ? FD 是有一定限制的,由 FD_SETSIZE 設置,默認值是 2048。對于那些需要支持的上萬連接數目
? ? 的 IM 服務器來說顯然太少了。
? ? 這時候你一是可以選擇修改這個宏然后重新編譯內核,不過資料
? ? 也同時指出這樣會帶來網絡效率的下降,二是可以選擇多進程的解決方案(傳統的 Apache 方
? ? 案),不過雖然 linux 上面創建進程的代價比較小,但仍舊是不可忽視的,加上進程間數據同步
? ? 遠比不上線程間同步的高效,所以也不是一種完美的方案。不過 epoll 則沒有這個限制,它所
? ? 支持的 FD 上限是最大可以打開文件的數目,這個數字一般遠大于 2048,舉個例子,在 1GB 內存
? ? 的機器上大約是 10 萬左右,具體數目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看,一般來說這個數
? ? 目和系統內存關系很大。
? ? ******************************************************************/ ? ? ? ?
5. select函數
? ? 1)函數原型 int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? readfds : 讀描述符集合
? ? ? ? writefds: 寫描述符集合
? ? ? ? errorfds: 錯誤描述符集合
? ? ? ? timeout: ?超時
? ? 3)返回值
? ? ? ? 成功:返回值 0:無 >0:描述符就緒的總位數
? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? 4）包含頭文件: include <sys/select.h> include <sys/time.h>
? ? 5）示例
[cpp] view plain copy
6. poll函數
? ? 1)函數原型 int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
? ? 2)參數： ? ?
? ? ? ? sockfd: socket 函數返回的套接字描述符
? ? ? ? readfds : 讀描述符集合
? ? ? ? writefds: 寫描述符集合
? ? ? ? errorfds: 錯誤描述符集合
? ? ? ? timeout: ?超時
? ? 3)返回值
? ? ? ? 成功:返回值 0:無 >0:描述符就緒的總位數
? ? ? ? 錯誤:返回INVALID_SOCKET(-1)
? ? 4）包含頭文件: include <sys/select.h> include <sys/time.h>
? ? 5) 示例
[cpp] view plain copy6. epoll函數
? ? ? ? 2. 常用模型的缺點
? ? ? ? 如果不擺出來其他模型的缺點，怎么能對比出 Epoll 的優點呢。
? ? ? ? 2.1 PPC/TPC 模型
? ? ? ? 這兩種模型思想類似，就是讓每一個到來的連接一邊自己做事去，別再來煩我 。只是 PPC 是為它開了一個進程，而 TPC 開了一個線程。可是別煩我是有代價的，它要時間和空間啊，連接多了之后，那么多的進程 / 線程切換，這開銷就上來了；因此這類模型能接受的最大連接數都不會高，一般在幾百個左右。
? ? ? ? 2.2 select 模型
? ? ? ? 1. 最大并發數限制，因為一個進程所打開的 FD （文件描述符）是有限制的，由 FD_SETSIZE 設置，默認值是 1024/2048 ，因此 Select 模型的最大并發數就被相應限制了。自己改改這個 FD_SETSIZE ？想法雖好，可是先看看下面吧 …
? ? ? ? 2. 效率問題， select 每次調用都會線性掃描全部的 FD 集合，這樣效率就會呈現線性下降，把 FD_SETSIZE 改大的后果就是，大家都慢慢來，什么？都超時了？？！！
? ? ? ? 3. 內核 / 用戶空間 內存拷貝問題，如何讓內核把 FD 消息通知給用戶空間呢？在這個問題上 select 采取了內存拷貝方法。
? ? ? ? 2.3 poll 模型
? ? ? ? 基本上效率和 select 是相同的， select 缺點的 2 和 3 它都沒有改掉。
? ? ? ? 3. Epoll 的提升
? ? ? ? 把其他模型逐個批判了一下，再來看看 Epoll 的改進之處吧，其實把 select 的缺點反過來那就是 Epoll 的優點了。
? ? ? ? 3.1. Epoll 沒有最大并發連接的限制，上限是最大可以打開文件的數目，這個數字一般遠大于 2048, 一般來說這個數目和系統內存關系很大 ，具體數目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。
? ? ? ? 3.2. 效率提升， Epoll 最大的優點就在于它只管你“活躍”的連接 ，而跟連接總數無關，因此在實際的網絡環境中， Epoll 的效率就會遠遠高于 select 和 poll 。
? ? ? ? 3.3. 內存拷貝， Epoll 在這點上使用了“共享內存 ”，這個內存拷貝也省略了。
? ? ? ? ?
? ? ? ? 4. Epoll 為什么高效
? ? ? ? Epoll 的高效和其數據結構的設計是密不可分的，這個下面就會提到。
? ? ? ? 首先回憶一下 select 模型，當有 I/O 事件到來時， select 通知應用程序有事件到了快去處理，而應用程序必須輪詢所有的 FD 集合，測試每個 FD 是否有事件發生，并處理事件；代碼像下面這樣：
? ? ? ? int res = select(maxfd+1, &readfds, NULL, NULL, 120);
? ? ? ? if (res > 0)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < MAX_CONNECTION; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (FD_ISSET(allConnection[i], &readfds))
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? handleEvent(allConnection[i]);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? // if(res == 0) handle timeout, res < 0 handle error
? ? ? ? ?
? ? ? ? Epoll 不僅會告訴應用程序有I/0 事件到來，還會告訴應用程序相關的信息，這些信息是應用程序填充的，因此根據這些信息應用程序就能直接定位到事件，而不必遍歷整個FD 集合。
? ? ? ? int res = epoll_wait(epfd, events, 20, 120);
? ? ? ? for (int i = 0; i < res;i++)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? handleEvent(events[n]);
? ? ? ? }
? ? ? ? 5. Epoll 關鍵數據結構
? ? ? ? 前面提到 Epoll 速度快和其數據結構密不可分，其關鍵數據結構就是：
? ? ? ? struct epoll_event {
? ? ? ? ? ? __uint32_t events; ? ? ?// Epoll events
? ? ? ? ? ? epoll_data_t data; ? ? ?// User data variable
? ? ? ? };
? ? ? ? typedef union epoll_data {
? ? ? ? ? ? void *ptr;
? ? ? ? ? ? int fd;
? ? ? ? ? ? __uint32_t u32;
? ? ? ? ? ? __uint64_t u64;
? ? ? ? } epoll_data_t;
? ? ? ??
? ? ? ? 可見 epoll_data 是一個 union 結構體 , 借助于它應用程序可以保存很多類型的信息 :fd 、指針等等。有了它，應用程序就可以直接定位目標了。
? ? ? ? 6. 使用 Epoll
? ? ? ? 既然 Epoll 相比 select 這么好，那么用起來如何呢？會不會很繁瑣啊 … 先看看下面的三個函數吧，就知道 Epoll 的易用了。
? ? ? ? ?
? ? ? ? int epoll_create(int size);
? ? ? ? 生成一個 Epoll 專用的文件描述符，其實是申請一個內核空間，用來存放你想關注的 socket fd 上是否發生以及發生了什么事件。 size 就是你在這個 Epoll fd 上能關注的最大 socket fd 數，大小自定，只要內存足夠。
? ? ? ??
? ? ? ? int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event );
? ? ? ? 控制某個 Epoll 文件描述符上的事件：注冊、修改、刪除。其中參數 epfd 是 epoll_create() 創建 Epoll 專用的文件描述符。相對于 select 模型中的 FD_SET 和 FD_CLR 宏。
? ? ? ? op:EPOLL_CTL_ADD
? ? ? ? ? ? ? ? ?Register the target file descriptor fd on the epoll instance?
? ? ? ? ? ? ? EPOLL_CTL_MOD
? ? ? ? ? ? ? ? ? Change the event event associated with the target file descriptor fd.
? ? ? ? ? ? ? EPOLL_CTL_DEL
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Remove ?(deregister) ?the ?target ?file descriptor fd from the epoll instance
? ? ? ??
? ? ? ? int epoll_wait(int epfd,struct epoll_event * events,int maxevents,int timeout);
? ? ? ? 等待 I/O 事件的發生；參數說明：
? ? ? ? epfd: 由 epoll_create() 生成的 Epoll 專用的文件描述符；
? ? ? ? epoll_event: 用于回傳代處理事件的數組；
? ? ? ? maxevents: 每次能處理的事件數；
? ? ? ? timeout: 等待 I/O 事件發生的超時值,單位 ms
? ? ? ? 返回發生事件數。
? ? ? ? 相對于 select 模型中的 select 函數。
? ? ? ??
[cpp] view plain copy
總結
以上是生活随笔為你收集整理的socket编程 及select poll epoll示例的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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