linux 网络编程：epoll 的实例

小灰灰 2022-06-13 05:12 303阅读 0赞

在前面已经经过了PPC、TPC、select之类( TPC就是使用进程处理data，TPC就是使用线程处理 ),前面两个的缺点大家应该都是知道的是吧，对于select( 其实poll和他差不多 )，缺点是能同时连接的fd是在是不多，在linux中一般是1024/2048，对于很大的服务器来说是不够的！当然我们可以自己修改其值！但是效率上就会下降！

对于改进poll的epoll来说：支持一个进程打开大数目的socket描述符，也就是说与本机的内存是有关系的！( 一般服务器的都是很大的！ )

下面是我的小PC机上的显示：

pt@ubuntu:~$ cat /proc/sys/fs/file-max  
       391658  
       达到了391658个，那么对于服务器而言，显然，嘿嘿嘿～～～

epoll的基础知识吧大家在网上到处都能找到，不就是epoll\_creat 、epoll\_ctl、epoll\_wait 3函数！大家自己搜去，我也是在学习。。。

此处主要是贴上自己的测试的一些垃圾代码，与大家共勉！呵呵呵～

哦，忘了要注意一下：

epoll\_ctl epoll的事件注册函数，其events参数可以是以下宏的集合：  
     EPOLLIN：    表示对应的文件描述符可以读（包括对端SOCKET正常关闭）；  
     EPOLLOUT：   表示对应的文件描述符可以写；  
     EPOLLPRI：   表示对应的文件描述符有紧急的数据可读（这里应该表示有带外数据到来）；  
     EPOLLERR：   表示对应的文件描述符发生错误；写已关闭socket pipe broken  
     EPOLLHUP：   表示对应的文件描述符被挂断；譬如收到RST包。在注册事件的时候这个事件是默认添加。   
     EPOLLRDHUP： 表示对应的文件描述符对端socket关闭事件，主要应用于ET模式下。  
    在水平触发模式下，如果对端socket关闭，则会一直触发epollin事件，驱动去处理client socket。  
    在边沿触发模式下，如果client首先发送协议然后shutdown写端。则会触发epollin事件。但是如果处理程序只进行一次recv操作时，根据recv收取到得数据长度来判读后边是

否还有需要处理的协议时，将丢失客户端关闭事件。  
     EPOLLET： 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式，这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。  
    EPOLLONESHOT：只监听一次事件，当监听完这次事件之后，如果还需要继续监听这个socket的话，需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里

server端：

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <errno.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>			/* socket类定义需要*/
    #include <sys/epoll.h>			/* epoll头文件 */
    #include <fcntl.h>	                /* nonblocking需要 */
    #include <sys/resource.h>		/* 设置最大的连接数需要setrlimit */
    
    #define	MAXEPOLL	10000	/* 对于服务器来说，这个值可以很大的！ */
    #define	MAXLINE		1024
    #define 	PORT			6000
    #define	MAXBACK	1000
    
    //!> 设置非阻塞
    //!> 
    int setnonblocking( int fd )
    {
    	if( fcntl( fd, F_SETFL, fcntl( fd, F_GETFD, 0 )|O_NONBLOCK ) == -1 )
    	{
    		printf("Set blocking error : %d\n", errno);
    		return -1;
    	}
    	return 0;
    }
    
    int main( int argc, char ** argv )
    {
    	int 		listen_fd;
    	int 		conn_fd;
    	int 		epoll_fd;
    	int 		nread;
    	int 		cur_fds;				//!> 当前已经存在的数量
    	int 		wait_fds;				//!> epoll_wait 的返回值
    	int		i;
    	struct sockaddr_in servaddr;
    	struct sockaddr_in cliaddr;
    	struct 	epoll_event	ev;
    	struct 	epoll_event	evs[MAXEPOLL];
    	struct 	rlimit	rlt;		//!> 设置连接数所需
    	char 	buf[MAXLINE];
    	socklen_t	len = sizeof( struct sockaddr_in );
    
    	//!> 设置每个进程允许打开的最大文件数
    	//!> 每个主机是不一样的哦，一般服务器应该很大吧！
    	//!> 
    	rlt.rlim_max = rlt.rlim_cur = MAXEPOLL;
    	if( setrlimit( RLIMIT_NOFILE, &rlt ) == -1 )	
    	{
    		printf("Setrlimit Error : %d\n", errno);
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	
    	//!> server 套接口
    	//!> 
    	bzero( &servaddr, sizeof( servaddr ) );
    	servaddr.sin_family = AF_INET;
    	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl( INADDR_ANY );
    	servaddr.sin_port = htons( PORT );
    	
    	//!> 建立套接字
    	if( ( listen_fd = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ) ) == -1 )
    	{
    		printf("Socket Error...\n" , errno );
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	
    	//!> 设置非阻塞模式
    	//!> 
    	if( setnonblocking( listen_fd ) == -1 )
    	{
    		printf("Setnonblocking Error : %d\n", errno);
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	
    	//!> 绑定
    	//!>
    	if( bind( listen_fd, ( struct sockaddr *)&servaddr, sizeof( struct sockaddr ) ) == -1 )
    	{
    		printf("Bind Error : %d\n", errno);
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    
    	//!> 监听
    	//!> 
    	if( listen( listen_fd, MAXBACK ) == -1 )
    	{
    		printf("Listen Error : %d\n", errno);
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	
    	//!> 创建epoll
    	//!> 
    	epoll_fd = epoll_create( MAXEPOLL );	//!> create
    	ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;		//!> accept Read!
    	ev.data.fd = listen_fd;					//!> 将listen_fd 加入
    	if( epoll_ctl( epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, listen_fd, &ev ) < 0 )
    	{
    		printf("Epoll Error : %d\n", errno);
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	cur_fds = 1;
    	
    	while( 1 )
    	{
    		if( ( wait_fds = epoll_wait( epoll_fd, evs, cur_fds, -1 ) ) == -1 )
    		{
    			printf( "Epoll Wait Error : %d\n", errno );
    			exit( EXIT_FAILURE );
    		}
    
    		for( i = 0; i < wait_fds; i++ )
    		{
    			if( evs[i].data.fd == listen_fd && cur_fds < MAXEPOLL )	
    													//!> if是监听端口有事
    			{
    				if( ( conn_fd = accept( listen_fd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len ) ) == -1 )
    				{
    					printf("Accept Error : %d\n", errno);
    					exit( EXIT_FAILURE );
    				}
    				
    				printf( "Server get from client !\n"/*,  inet_ntoa(cliaddr.sin_addr), cliaddr.sin_port */);
    				
    				ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;		//!> accept Read!
    				ev.data.fd = conn_fd;					//!> 将conn_fd 加入
    				if( epoll_ctl( epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, conn_fd, &ev ) < 0 )
    				{
    					printf("Epoll Error : %d\n", errno);
    					exit( EXIT_FAILURE );
    				}
    				++cur_fds; 
    				continue;		
    			}
    			
    			//!> 下面处理数据
    			//!> 
    			nread = read( evs[i].data.fd, buf, sizeof( buf ) );
    			if( nread <= 0 )						//!> 结束后者出错
    			{
    				close( evs[i].data.fd );
    				epoll_ctl( epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, evs[i].data.fd, &ev );	//!> 删除计入的fd
    				--cur_fds;					//!> 减少一个呗！
    				continue;
    			}
    			
    			write( evs[i].data.fd, buf, nread );			//!> 回写
    			
    		}
    	}
    	
    	close( listen_fd );
    	return 0;
    }

对于client：

由于本人比较懒，所以就使用上一次的select的client吧，一样的，呵呵：

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include  <arpa/inet.h>
    #include <sys/select.h>
    
    #define MAXLINE 1024
    #define SERV_PORT 6000
    
    //!> 注意输入是由stdin，接受是由server发送过来
    //!> 所以在client端也是需要select进行处理的
    void send_and_recv( int connfd )
    {
    	FILE * fp = stdin;
    	int   lens;
    	char send[MAXLINE];
    	char recv[MAXLINE];
    	fd_set rset;
    	FD_ZERO( &rset );
    	int maxfd = ( fileno( fp ) > connfd ? fileno( fp ) : connfd  + 1 );	
    							        //!> 输入和输出的最大值
    	int n;
    	
    	while( 1 )
    	{
    		FD_SET( fileno( fp ), &rset );
    		FD_SET( connfd, &rset );			//!> 注意不要把rset看作是简单的一个变量
    								//!> 注意它其实是可以包含一组套接字的哦，
    								//!> 相当于是封装的数组！每次都要是新的哦！
    		
    		if( select( maxfd, &rset, NULL, NULL, NULL ) == -1 )
    		{
    			printf("Client Select Error..\n");
    			exit(EXIT_FAILURE  );
    		}
    		
    		//!> if 连接口有信息
    		if( FD_ISSET( connfd, &rset ) )	//!> if 连接端口有信息
    		{
    			printf( "client get from server ...\n" );
    			memset( recv, 0, sizeof( recv ) );
    			n = read( connfd, recv, MAXLINE );
    			if( n == 0 )
    			{
    				printf("Recv ok...\n");
    				break;
    			}
    			else if( n == -1 )
    			{
    				printf("Recv error...\n");
    				break;
    			}
    			else
    			{
    				lens = strlen( recv );
    				recv[lens] = '\0';
    				//!> 写到stdout
    				write( STDOUT_FILENO, recv, MAXLINE );
    				printf("\n");
    			}
    
    		}
    		
    		//!> if 有stdin输入
    		if( FD_ISSET( fileno( fp ), &rset ) )	//!> if 有输入
    		{
    			//!> printf("client stdin ...\n");
    			
    			memset( send, 0, sizeof( send ) );
    			if( fgets( send, MAXLINE, fp ) == NULL )
    			{
    				printf("End...\n");
    				exit( EXIT_FAILURE );
    			}
    			else
    			{
    				//!>if( str )
    				lens = strlen( send );
    				send[lens-1] = '\0';		//!> 减一的原因是不要回车字符
    								//!> 经验值：这一步非常重要的哦！！！！！！！！
    				if( strcmp( send, "q" ) == 0 )
    				{
    					printf( "Bye..\n" );
    					return;
    				}
    				
    				printf("Client send : %s\n", send);
    				write( connfd, send, strlen( send ) );
    			}
    		}
    		
    	}
    	
    }
    
    int main( int argc, char ** argv )
    {
    	//!> char * SERV_IP = "10.30.97.188";
    	char 	buf[MAXLINE];
    	int   	connfd;
    	struct sockaddr_in servaddr;
    	
    	if( argc != 2 )
    	{
    		printf("Input server ip !\n");
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    	
    	//!> 建立套接字
    	if( ( connfd = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ) ) == -1 )
    	{
    		printf("Socket Error...\n" , errno );
    		exit( EXIT_FAILURE );
    	}
    
    	//!> 套接字信息
    	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family = AF_INET;
        servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
        inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
    	
    	//!> 链接server
    	if( connect( connfd, ( struct sockaddr *  )&servaddr, sizeof( servaddr ) ) < 0 )
    	{
    		printf("Connect error..\n");
    		exit(EXIT_FAILURE);
    	}	
    	/*else
    	{
    		printf("Connet ok..\n");
    	}*/
    
    	//!>
    	//!> send and recv
    	send_and_recv( connfd );
    	
    	//!> 
    
    	close( connfd );
    	printf("Exit\n");
    	
    	return 0;
    }

编译运行：

gcc -o server server.c

gcc -o client client.c

./server

./client

END