select,poll,epoll用法
select用法
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
int pselect(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, const struct timespec *timeout, const
sigset_t *sigmask);
FD_CLR(int fd, fd_set *set);
FD_ISSET(int fd, fd_set *set);
FD_SET(int fd, fd_set *set);
FD_ZERO(fd_set *set);
Select在Socket程式設計中還是比較重要的，可是對於初學Socket的人來說都不太愛用Select寫程式，他們只是習慣寫諸如
connect、accept、recv或recvfrom這樣的阻塞程式（所謂阻塞方式block，顧名思義，就是程序或是執行緒執行到這些函式時必須等
待某個事件的發生，如果事件沒有發生，程序或執行緒就被阻塞，函式不能立即返回）。
可是使用Select就可以完成非阻塞（所謂非阻塞方式non-
block，就是程序或執行緒執行此函式時不必非要等待事件的發生，一旦執行肯定返回，以返回值的不同來反映函式的執行情況，如果事件發生則與阻塞方式相同，若事件沒有發生則返回一個程式碼來告知事件未發生，而程序或執行緒繼續執行，所以效率較高）方式工作的程式，它能夠監視我們需要監視的檔案描述符的變化情況——讀寫或是異常。
下面詳細介紹一下！
Select的函式格式(我所說的是Unix系統下的伯克利socket程式設計，和windows下的有區別，一會兒說明)：
int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout);
先說明兩個結構體：
第一，struct fd_set可以理解為一個集合，這個集合中存放的是檔案描述符(filedescriptor)，即檔案控制代碼，這可以是我們所說的普通意義的檔案，當然Unix下任何裝置、管道、FIFO等都是檔案形式，全部包括在內，所以毫無疑問一個socket就是一個檔案，socket控制代碼就是一個檔案描述符。
fd_set集合可以通過一些巨集由人為來操作，比如
清空集合FD_ZERO(fd_set *)；
將一個給定的檔案描述符加入集合之中FD_SET(int ,fd_set
*)；
將一個給定的檔案描述符從集合中刪除FD_CLR(int
,fd_set*)；
檢查集合中指定的檔案描述符是否可以讀寫FD_ISSET(int ,fd_set* )。一會兒舉例說明。
第二，struct timeval是一個大家常用的結構，用來代表時間值，有兩個成員，一個是秒數，另一個是毫秒數。
具體解釋select的引數：
int maxfdp是一個整數值，是指集合中所有檔案描述符的範圍，即所有檔案描述符的最大值加1，不能錯！在Windows中這個引數的值無所謂，可以設定不正確。
fd_set*readfds是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，我們是要監視這些檔案描述符的讀變化的，即我們關心是否可以從這些檔案中讀取資料了，如果這個集合中有一個檔案可讀，select就會返回一個大於0的值，表示有檔案可讀，如果沒有可讀的檔案，則根據timeout引數再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的讀變化。
fd_set*writefds是指向fd_set結構的指標，這個集合中應該包括檔案描述符，我們是要監視這些檔案描述符的寫變化的，即我們關心是否可以向這些檔案中寫入資料了，如果這個集合中有一個檔案可寫，select就會返回一個大於0的值，表示有檔案可寫，如果沒有可寫的檔案，則根據timeout引數再判斷是否超時，若超出timeout的時間，select返回0，若發生錯誤返回負值。可以傳入NULL值，表示不關心任何檔案的寫變化。
fd_set *errorfds同上面兩個引數的意圖，用來監視檔案錯誤異常。
struct timeval *timeout是select的超時時間，這個引數至關重要，它可以使select處於三種狀態，第一，若將NULL以形參傳入，即不傳入時間結構，就是將select置於阻塞狀態，一定等到監視檔案描述符集合中某個檔案描述符發生變化為止；第二，若將時間值設為0秒0毫秒，就變成一個純粹的非阻塞函式，不管檔案描述符是否有變化，都立刻返回繼續執行，檔案無變化返回0，有變化返回一個正值；第三，timeout的值大於0，這就是等待的超時時間，即select在timeout時間內阻塞，超時時間之內有事件到來就返回了，否則在超時後不管怎樣一定返回，返回值同上述。
返回值：
負值：select錯誤 正值：某些檔案可讀寫或出錯 0：等待超時，沒有可讀寫或錯誤的檔案
在有了select後可以寫出像樣的網路程式來！舉個簡單的例子，就是從網路上接受資料寫入一個檔案中。
例子：
main()
{
int sock;
FILE *fp;
struct fd_set fds;
struct timeval timeout={3,0}; //select等待3秒，3秒輪詢，要非阻塞就置0
char buffer[256]={0}; //256位元組的接收緩衝區
/* 假定已經建立UDP連線，具體過程不寫，簡單，當然TCP也同理，主機ip和port都已經給定，要寫的檔案已經開啟
sock=socket(...);
bind(...);
fp=fopen(...); */
while(1)
{
FD_ZERO(&fds); //每次迴圈都要清空集合，否則不能檢測描述符變化
FD_SET(sock,&fds); //新增描述符
FD_SET(fp,&fds); //同上
maxfdp=sock>fp?sock+1:fp+1; //描述符最大值加1
switch(select(maxfdp,&fds,&fds,NULL,&timeout)) //select使用
{
case -1: exit(-1);break; //select錯誤，退出程式
case 0:break; //再次輪詢
default:
if(FD_ISSET(sock,&fds)) //
{
recvfrom(sock,buffer,256,.....);//接受網路資料
if(FD_ISSET(fp,&fds)) //測試檔案是否可寫
fwrite(fp,buffer...);//寫入檔案
buffer清空;
}// end if break;
}// end switch
}//end while
}//end main
poll用法
#include <sys/poll.h>
int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);
struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* requested events */
short revents; /* returned events */
};
poll ()接受一個指向結構'struct pollfd'列表的指標，其中包括了你想測試的檔案描述符和事件。事件由一個在結構中事件域的位元掩碼確定。當前 的結構在呼叫後將被填寫並在事件發生後返回。在SVR4(可能更早的一些版本)中的 "poll.h"檔案中包含了用於確定事件的一些巨集定義。事件的等待 時間精確到毫秒 (但令人困惑的是等待時間的型別卻是int)，當等待時間為0時，poll()函式立即返回，-1則使poll()一直掛起直到一個指定 事件發生。下面是pollfd的結構。
struct pollfd {
int fd; /* 檔案描述符 */
short events; /* 等待的事件 */
short revents; /* 實際發生了的事件 */
};
於select()十分相似，當返回正值時，代表滿足響應事件的檔案描述符的個數，如果返回0則代表在規定事件內沒有事件發生。如發現返回為負則應該立即檢視 errno，因為這代表有錯誤發生。
如果沒有事件發生，revents會被清空，所以你不必多此一舉。
這裡是一個例子
/* 檢測兩個檔案描述符，分別為一般資料和高優先資料。如果事件發生
則用相關描述符和優先度呼叫函式handler()，無時間限制等待，直到
錯誤發生或描述符掛起。*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stropts.h>
#include <poll.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define NORMAL_DATA 1
#define HIPRI_DATA 2
int poll_two_normal(int fd1,int fd2)
{
struct pollfd poll_list[2];
int retval;
poll_list[0].fd = fd1;
poll_list[1].fd = fd2;
poll_list[0].events = POLLIN|POLLPRI;
poll_list[1].events = POLLIN|POLLPRI;
while(1)
{
retval = poll(poll_list,(unsigned long)2,-1);
/* retval 總是大於0或為-1，因為我們在阻塞中工作 */
if(retval < 0)
{
fprintf(stderr,"poll錯誤: %s/n",strerror(errno));
return -1;
}
if(((poll_list[0].revents&POLLHUP) == POLLHUP) ||
((poll_list[0].revents&POLLERR) == POLLERR) ||
((poll_list[0].revents&POLLNVAL) == POLLNVAL) ||
((poll_list[1].revents&POLLHUP) == POLLHUP) ||
((poll_list[1].revents&POLLERR) == POLLERR) ||
((poll_list[1].revents&POLLNVAL) == POLLNVAL))
return 0;
if((poll_list[0].revents&POLLIN) == POLLIN)
handle(poll_list[0].fd,NORMAL_DATA);
if((poll_list[0].revents&POLLPRI) == POLLPRI)
handle(poll_list[0].fd,HIPRI_DATA);
if((poll_list[1].revents&POLLIN) == POLLIN)
handle(poll_list[1].fd,NORMAL_DATA);
if((poll_list[1].revents&POLLPRI) == POLLPRI)
handle(poll_list[1].fd,HIPRI_DATA);
}
}
epoll用法
#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)
typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
__uint32_t u32;
__uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
__uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
};
在Linux中，驚群現象已經消失了的，我們可以看 http://simohayha.javaeye.com/blog/561424 ，但是當我們在開發伺服器時候，需要使用epoll，發現一個問題，就是當一個請求過來的時候，發現有的時候被喚起的程序不止一個，看下面的程式:
- #include <sys/socket.h>
- #include <sys/epoll.h>
- #include <netinet/in.h>
- #include <arpa/inet.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <unistd.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <errno.h>
- #include <unistd.h>
- #include <sys/ipc.h>
- #include <sys/shm.h>
- #include <errno.h>
- #define KEY 1234
- #define SIZE 1024
- #define PORT 9999
- #define MAXFDS 5000
- #define EVENTSIZE 100
- void process();
- int fd, cfd,opt=1;
- int shmid;
- char *shmaddr;
- struct shmid_ds buf;
- int num = 0 ;
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- shmid = shmget(KEY,SIZE,IPC_CREAT|0600); /* 建立共享記憶體 */
- if(shmid == -1){
- printf("create share memory failed/n");
- }
- shmaddr = (char *)shmat(shmid,NULL,0);
- if(shmaddr == (void *)-1){
- printf("connect to the share memory failed: %s",strerror(errno));
- return 0;
- }
- strcpy(shmaddr,"1/n");
- struct sockaddr_in sin, cin;
- socklen_t sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
- if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) <= 0)
- {
- fprintf(stderr, "socket failed/n");
- return -1;
- }
- memset(&sin, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
- sin.sin_family = AF_INET;
- sin.sin_port = htons((short)(PORT));
- sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
- if (bind(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) != 0)
- {
- fprintf(stderr, "bind failed/n");
- return -1;
- }
- if (listen(fd, 32) != 0)
- {
- fprintf(stderr, "listen failed/n");
- return -1;
- }
- int i ;
- for(i = 0; i < 2; i++)
- {
- int pid = fork();
- if(pid == 0)
- {
- process();
- }
- }
- while(1) ;
- return 0;
- }
- void process()
- {
- struct epoll_event ev;
- struct epoll_event events[1000];
- int kdpfd = epoll_create(1000);
- int len = sizeof(struct sockaddr_in);
- ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
- ev.data.fd = fd;
- int new_fd;
- if((fcntl(fd, F_GETFL, 0)&O_NONBLOCK))
- printf("ok non block/n");
- else printf("wrong non block/n");
- printf("sub socket is %d /n", fd);
- if (epoll_ctl(kdpfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev) < 0)
- {
- fprintf(stderr, "epoll set insertion error: fd=%d/n", fd);
- return ;
- }
- else
- {
- printf("監聽 socket 加入 epoll 成功！/n");
- }
- struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
- while (1)
- {
- /* 等待有事件發生 */
- int nfds = epoll_wait(kdpfd, events, 20, 500);
- if (nfds == -1)
- {
- perror("epoll_wait");
- break;
- }
- /* 處理所有事件 */
- //printf("num of event is :%d /n",nfds);
- int n;
- for (n = 0; n < nfds; ++n)
- {
- if (events[n].data.fd == fd)
- {
- new_fd = accept(fd, (struct sockaddr *) &their_addr,&len);
- if (new_fd < 0)
- {
- printf("accept error/n");