目录

1.select/poll简介

2.epoll（重点） 

2.1epoll简介

2.2函数原型

epoll_create

epoll_event

epoll_ctl

epoll_wait

fcntl

2.3epoll的两种工作模式以及对应的案例

LT模式(水平触发模式)

ET模式(边沿触发模式)

1.select/poll简介

poll是对select缺点进行一个改进(没有解决内核态和用户态转变的问题，只是解决了1024比特位的限制以及不能重用每次都需要重置的问题。

2.epoll（重点） 

2.1epoll简介

 

 rbr红黑树+rdlist双链表

2.2函数原型

epoll_create

#include 
int epoll_create(int size);

创建一个新的epoll实例。在内核中创建了一个数据，这个数据中有两个比较重要的数据，一个是需要检测的文件描述符的信息（红黑树），还有一个是就绪列表，存放检测到数据发送改变的文件描述符信息（双向链表）。

- 参数：

        size : 目前没有意义了。随便写一个数，必须大于0

- 返回值：

        -1 : 失败

        > 0 : 文件描述符，操作epoll实例的

epoll_event

struct epoll_event {
    uint32_t events; 
    epoll_data_t data; 
};

常见的Epoll检测事件：

- EPOLLIN

- EPOLLOUT

- EPOLLERR

- EPOLLET

epoll_ctl

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

- 参数：

        - epfd : epoll实例对应的文件描述符

        - op : 要进行什么操作 EPOLL_CTL_ADD: 添加 EPOLL_CTL_MOD: 修改 EPOLL_CTL_DEL: 删除

        - fd : 要检测的文件描述符

        - event : 检测文件描述符什么事情

epoll_wait

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

- 参数：

        - epfd : epoll实例对应的文件描述符

        - events : 传出参数，保存了发送了变化的文件描述符的信息

        - maxevents : 第二个参数结构体数组的大小

        - timeout : 阻塞时间 - 0 : 不阻塞 - -1 : 阻塞，直到检测到fd数据发生变化，解除阻塞 - > 0 : 阻塞的时长（毫秒）

        - 返回值： - 成功，返回发送变化的文件描述符的个数 > 0 - 失败 -1

fcntl

#include 
#include 
int fcntl(int fd, int cmd, ...  );

参数:
        fd:表示需要操作的文件描述符
        cmd:表示对文件描述符进行如何操作
            1.F_DUPFD:复制文件描述符,复制的是第一个参数fd，得到一个新的文件描述符
                int ret = fcntl(fd,F_DUPFD);
            2.F_GETFL:获取指定的文件描述符文件状态flag
                获取的flag和我们通过open函数传递的flag是一个东西
            3.F_SETFL：设置文件描述符文件状态flag
                必选项:O_RDONLY,O_WRONDLY,O_RDWR 不可以被修改
                可选项:O_APPEND,O_NONBLOCK
                    O_APPEND 表示追加数据
                    O_NONBLOCK 设置成非阻塞 

2.3epoll的两种工作模式以及对应的案例

LT模式(水平触发模式)

假设委托内核检测读事件 -> 检测fd的读缓冲区 读缓冲区有数据 - > epoll检测到了会给用户通知

a.用户不读数据，数据一直在缓冲区，epoll 会一直通知

b.用户只读了一部分数据，epoll会通知

c.缓冲区的数据读完了，不通知

LT（level - triggered）是缺省的工作方式，并且同时支持 block和no-block socket。在这种做法中，内核告诉你一个文件描述符是否就绪了，然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作，内核还是会继续通知你的。 

服务器案例

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

int main()
{
    //1.创建socket
    int lfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(lfd==-1){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    printf("创建socket成功n");
    
    //2.绑定
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family=AF_INET;
    saddr.sin_port=htons(9999);
    saddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
    int ret=bind(lfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    if(ret==-1){
        perror("bind");
        exit(-1);
    }
    printf("绑定成功n");

    //3.监听
    ret=listen(lfd,10);
    if(ret==-1){
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
    printf("监听成功n");

    //4.创建epoll实例
    int epfd=epoll_create(1);
    if(epfd==-1){
        perror("epoll_create");
        exit(-1);
    }
    printf("创建epoll实例成功n");

    //5.加入监听的文件描述相关信息
    struct epoll_event epev;
    epev.events=EPOLLIN;
    epev.data.fd=lfd;
    epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&epev);

    struct epoll_event epevs[1024];
    while(1){
        ret = epoll_wait(epfd,epevs,1024,-1);
        if(ret == -1){
            perror("epoll_wait");
            exit(-1);
        }
        printf("ret = %dn",ret);
        for(int i=0;i0){
                    printf("read buf = %sn",buf);
                    memset(buf,0,sizeof (buf));
                    sprintf(buf,"recv");
                    write(curfd,buf,strlen(buf)+1);
                }
            }
        }
    }
    close(lfd);
    close(epfd);
    return 0;
}

客户端案例

#include
#include
#include
#include // read write close
#include
int main()
{
    //1.创建套接字
    int cfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(cfd==-1){
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    printf("1.客户端创建套接字成功n");
 
    //2.连接服务器
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family=AF_INET;
    saddr.sin_port=htons(9999);
    inet_pton(AF_INET,"192.168.108.128",&saddr.sin_addr);//服务器的ip地址
    
    int ret=connect(cfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
 
    if(ret==-1){
        perror("connect");
        exit(-1);
    }
    printf("2.客户端服务器连接成功n");
 
    //3.通信
    char recvBuf[1024]={0};
    while(1){
        printf("请输入你想要发给服务端的内容n");
        memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));
        scanf("%s",recvBuf);
        write(cfd,recvBuf,strlen(recvBuf)+1);
        memset(recvBuf,0,sizeof(recvBuf));
        int data=read(cfd,recvBuf,sizeof(recvBuf));
        if(data>0)
        {
            printf("服务端返回数据:%sn",recvBuf);
        }
        else if(data==0){
            printf("服务端断开连接n");
        }else if(data<0){
            perror("read");
            exit(-1);
        }
    }
    close(cfd);
    return 0;
}

ET模式(边沿触发模式)

假设委托内核检测读事件 -> 检测fd的读缓冲区 读缓冲区有数据 - > epoll检测到了会给用户通知

a.用户不读数据，数据一致在缓冲区中，epoll下次检测的时候就不通知了

b.用户只读了一部分数据，epoll不通知

c.缓冲区的数据读完了，不通知

ET（edge - triggered）是高速工作方式，只支持 no-block socket。在这种模式下，当描述符从未就绪变为就绪时，内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪，并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知，直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了。但是请注意，如果一直不对这个fd作IO操作（从而导致它再次变成未就绪），内核不会发送更多的通知（only once）。ET 模式在很大程度上减少了epoll 事件被重复触发的次数，因此效率要比 LT 模式高。epoll工作在 ET 模式的时候，必须使用非阻塞套接口，以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。

服务器案例:

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

int main(){

    int lfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(lfd==-1){
        perror("socket");
        exit(-1);
    }
    printf("服务器创建socket成功n");

    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
    saddr.sin_family=AF_INET;
    saddr.sin_port=htons(9999);
    int ret=bind(lfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    if(ret == -1){
        perror("bind");
        exit(-1);
    }
    printf("socket绑定成功n");

    ret = listen(lfd,8);
    if(ret == -1){
        perror("listen");
        exit(-1);
    }
    printf("监听套接字成功n");

    int epfd = epoll_create(1);
    if(epfd==-1){
        perror("epoll_create");
        exit(-1);
    }
    struct epoll_event epev;
    epev.events=EPOLLIN;
    epev.data.fd=lfd;
    ret = epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&epev);

    struct epoll_event epevs[1024];
    while(1){
        ret = epoll_wait(epfd,epevs,1024,-1);
        if(ret == -1){
            perror("epoll_wait");
            exit(-1);
        }

        printf("ret = %dn",ret);
        for(int i=0;i0){
                    //打印数据
                    write(STDOUT_FILENO,buf,len);
                    write(curfd,buf,len);
                }
                puts("");
                if(len==0){
                    printf("连接断开n");
                }else if(len==-1){
                    if(errno==EAGAIN){
                        printf("数据过多n");
                    }else{
                        perror("read");
                        exit(-1);
                    }
                }
            }
        }
    }   
    close(lfd);
    close(epfd);
    return 0;
}