Linux下I/O多路转接-poll函数 原创 Linux平台 2022年4月7日 22:22 夏至未至 667 当前内容 5377 字，在路上，马上到，马上到 ### 目录 [TOC] ### 函数介绍 #### 函数声明 这个函数是某些Unix系统提供的用于执行与select()函数同等功能的函数，自认为poll和select大同小异，下面是这个函数的声明： #include <poll.h> int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout); #### 函数参数 1.第一个参数:一个结构数组,struct pollfd，fds：是一个struct pollfd结构类型的数组，每个数组元素都是一个pollfd结构，用于指定测试某个给定描述字fd的条件。存放需要检测其状态的Socket描述符；每当调用这个函数之后，系统不会清空这个数组，操作起来比较方便；特别是对于socket连接比较多的情况下，在一定程度上可以提高处理的效率；这一点与select()函数不同，调用select()函数之后，select()函数会清空它所检测的socket描述符集合，导致每次调用select()之前都必须把socket描述符重新加入到待检测的集合中；因此，select()函数适合于只检测一个socket描述符的情况，而poll()函数适合于大量socket描述符的情况； 结构如下： struct pollfd{ int fd; //文件描述符 short events; //请求的事件 short revents; //返回的事件 }; events和revents是通过对代表各种事件的标志进行逻辑或运算构建而成的。events包括要监视的事件（就是我需要关注的时间，是读？是写？还是出错？），poll用已经发生的事件填充revents。poll函数通过在revents中设置标志肌肤POLLHUP、POLLERR和POLLNVAL来反映相关条件的存在。不需要在events中对于这些标志符相关的比特位进行设置。如果fd小于0， 则events字段被忽略，而revents被置为0.标准中没有说明如何处理文件结束。文件结束可以通过revents的标识符POLLHUN或返回0字节的常规读操作来传达。即使POLLIN或POLLRDNORM指出还有数据要读，POLLHUP也可能会被设置。因此，应该在错误检验之前处理正常的读操作。 poll 函数的事件标志符值： | 常量 | 说明 | | ------------ | ------------ | | POLLIN | 普通或优先级带数据可读 | | POLLRDNORM | 普通数据可读 | | POLLRDBAND | 优先级带数据可读 | | POLLPRI | 高优先级数据可读 | | POLLOUT | 普通数据可写 | | POLLWRNORM | 普通数据可写 | | POLLWRBAND | 优先级带数据可写 | | POLLERR | 发生错误 | | POLLHUP | 发生挂起 | | POLLNVAL | 描述字不是一个打开的文件 | 2.第二个参数nfds：要监视的描述符的数目。 3.最后一个参数timeout：是一个用毫秒表示的时间，是指定poll在返回前没有接收事件时应该等待的时间。如果 它的值为-1，poll就永远都不会超时。如果整数值为32个比特，那么最大的超时周期大约是30分钟。 | timeout值 | 说明 | | ------------ | ------------ | | INFTIM | 永远等待 | | 0 | 立即返回，不阻塞进程 | | ＞0 | 等待指定数目的毫秒数 | 如果是对一个描述符上的多个事件感兴趣的话，可以把这些常量标记之间进行按位或运算就可以了；比如： 对socket描述符fd上的读、写、异常事件感兴趣，就可以这样做： struct pollfd fds; fds[index].events=POLLIN | POLLOUT | POLLERR； 当 poll()函数返回时，要判断所检测的socket描述符上发生的事件，可以这样做： struct pollfd fds; //检测可读TCP连接请求： if((fds[nIndex].revents & POLLIN) == POLLIN) { //接收数据，调用accept()接收连接请求 } //检测可写： if((fds[nIndex].revents & POLLOUT) == POLLOUT) { //发送数据 } //检测异常： if((fds[nIndex].revents & POLLERR) == POLLERR) { //异常处理 } ### 源码举例 场景:实现TCP服务器的服务器程序 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <netdb.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <poll.h> //for poll #define LISTENQ 1024 #define MAXLINE 1024 #define OPEN_MAX 50000 #ifndef INFTIM #define INFTIM -1 #endif int start_up(char* ip,int port) //创建一个套接字，绑定，检测服务器 { //sock //1.创建套接字 int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("sock"); exit(0); } //2.填充本地 sockaddr_in 结构体（设置本地的IP地址和端口） struct sockaddr_in local; local.sin_port=htons(port); local.sin_family=AF_INET; local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); //3.bind（）绑定 if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(1); } //4.listen（）监听 检测服务器 if(listen(sock,back_log)<0) { perror("sock"); exit(1); } return sock; //这样的套接字返回 } int main(int argc, char *argv[]) { int i, maxi, connfd, sockfd; int nready; ssize_t n; socklen_t clilen; struct sockaddr_in servaddr; socklen_t len=sizeof(servaddr); char buf[BUFSIZ]; struct pollfd client[OPEN_MAX]; // 用于poll函数第一个参数的数组,存放每次的文件描述符个数 if( argc != 3 ) { printf("Please input %s <hostname>\n", argv[0]); exit(2); } int listenfd=start_up(argv[1],argv[2]); //创建一个绑定了本地 ip 和端口号的套接字描述符 client[0].fd = listenfd; //将数组中的第一个元素设置成监听描述字 client[0].events = POLLIN; //将测试条件设置成普通或优先级带数据可读(感兴趣的事件读、写、出错)，此处书中为POLLRDNORM，*/ client[0].revents = 0; //真正发生的事件 for(i = 1;i < OPEN_MAX; ++i) //数组中的其它元素将暂时设置成不可用 { client[i].fd = -1; } maxi = 0; while(1) { nready = poll(client, maxi+1,INFTIM); //将进程阻塞在poll上 if( client[0].revents & POLLIN) //先测试监听描述字 { connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr, &clilen); for(i = 1; i < OPEN_MAX; ++i) { if( client[i].fd < 0 ) { client[i].fd = connfd; //将新连接加入到测试数组中 client[i].events = POLLIN; //POLLRDNORM; 测试条件普通数据可读 break; } if( i == OPEN_MAX ) { printf("too many clients"); //连接的客户端太多了，都达到最大值了 exit(1); } if( i > maxi ) maxi = i; //maxi记录的是数组元素的个数 if( --nready <= 0 ) continue; //如果没有可读的描述符了，就重新监听连接 } } for(i = 1; i <= maxi; i++) //测试除监听描述字以后的其它连接描述字 { if( (sockfd = client[i].fd) < 0) //如果当前描述字不可用，就测试下一个 continue; if(client[i].revents & (POLLIN | POLLERR))//如果当前描述字返回的是普通数据可读或出错条件 { if( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) //从套接口中读数据 { if( errno == ECONNRESET) //如果连接断开，就关闭连接，并设当前描述符不可用 { close(sockfd); client[i].fd = -1; } else perror("read error"); } else if(n == 0) //如果数据读取完毕，关闭连接，设置当前描述符不可用 { close(sockfd); client[i].fd = -1; } else write(sockfd, buf, n); //打印数据 if(--nready <= 0) break; } } } exit(0); } 本文标题： Linux下I/O多路转接-poll函数 本文作者： 夏至未至 发布时间： 2022年4月7日 22:22 最近更新： 2022年4月8日 11:27 原文链接： 许可协议： 署名-非商业性-禁止演绎 4.0 国际(CC BY-NC-ND 4.0) 请按协议转载并保留原文链接及作者 poll(1) 上一个 Linux下I/O多路转接-select函数 下一个 C++多态实现员工管理系统 当前文章评论暂未开放,请移步至留言处留言。
