Webserver(4.6)poll和epoll

poll

poll是对select的一个改进
select的缺点在于每次都需要将fd集合从用户态拷贝到内核态，开销很大。每次调用select都需要在内核遍历传递进来的所有fd，这个开销也很大。select支持的文件描述符数量太小了，默认是1024。fds集合不能重用，每次都需要重置。

使用内核中的文件描述符在进行交互

client.c

#include<stdio.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>int main(){//1.创建套接字int fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(fd==-1){perror("socket");exit(-1);}//2.连接服务器端struct sockaddr_in serveraddr;serveraddr.sin_family=AF_INET;inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&serveraddr.sin_addr.s_addr);serveraddr.sin_port=htons(9999);int ret=connect(fd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));if(ret==-1){perror("connect");exit(-1);}//3.通信int num=0;while(1){char sendBuf[1024]={0};sprintf(sendBuf,"send data %d",num++);sleep(1);//给服务器发送数据write(fd,sendBuf,strlen(sendBuf)+1);int len=read(fd,sendBuf,sizeof(sendBuf));if(len==-1){perror("read");exit(-1);}else if(len>0){printf("recv server data:%s\n",sendBuf);}else if(len==0){//表示客户端断开连接printf("server closed...");}}//关闭连接close(fd);return 0;
}

poll.c

#include<stdio.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/select.h>
#include<poll.h>int main(){//创建socketint lfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_port=htons(9999);saddr.sin_family=AF_INET;saddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//绑定bind(lfd,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));//监听listen(lfd,8);//初始化检测的文件描述符数组struct pollfd fds[1024];for(int i=0;i<1024;i++){fds[i].fd=-1;fds[i].events=POLLIN;}fds[0].fd=lfd;int nfds=0;while(1){//调用poll系统函数，让内核帮检测哪些文件描述符有数据int ret=poll(fds,nfds+1,-1);if(ret==-1){perror("poll");exit(-1);}else if(ret==0){continue;}else if(ret>0){//说明检测到了有文件描述符的对应的缓冲区的数据发生了改变if(fds[0].revents&POLLIN){//表示有新的客户端连接进来了struct sockaddr_in cliaddr;int len=sizeof(cliaddr);int cfd=accept(lfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);//将新的文件描述符加入到集合中for(int i=1;i<1024;i++){if(fds[i].fd==-1){fds[i].fd=cfd;fds[i].events=POLLIN;break;}}//更新最大的文件描述符nfds=nfds>cfd? nfds:cfd;}for(int i=1;i<=nfds;i++){if(fds[i].revents&POLLIN){//说明这个文件描述符对应的客户端发来了数据char buf[1024]={0};int len=read(fds[i].fd,buf,sizeof(buf));if(len==-1){perror("read");exit(-1);}else if(len==0){printf("client closed..\n");close(fds[i].fd);fds[i].fd=-1;}else if(len>0){printf("read buf:%s\n",buf);write(fds[i].fd,buf,strlen(buf)+1);}}}}}close(lfd);return 0;
}

epoll

poll就是扩充了select的大小，用一个结构体集合去取代了这个集合

epoll.c

#include<stdio.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/epoll.h>int main(){//创建socketint lfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_port=htons(9999);saddr.sin_family=AF_INET;saddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//绑定bind(lfd,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));//监听listen(lfd,8);//调用epoll来创建一个epoll实例int epfd=epoll_create(100);//将监听的文件描述符相关的检测信息添加到epoll实例中struct epoll_event epev;epev.events=EPOLLIN;epev.data.fd=lfd;epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,lfd,&epev);struct epoll_event epevs[1024];//用于接收监测后的数据，内核会返回进来while(1){int ret=epoll_wait(epfd,epevs,1024,-1);if(ret==-1){perror("epoll_wait");exit(-1);}printf("ret=%d\n",ret);for(int i=0;i<ret;i++){int curfd=epevs[i].data.fd;if(curfd==lfd){//监听的文件描述符有数据到达，即有客户端连接。客户端连接的信息都在lfd中//表示有新的客户端连接进来了struct sockaddr_in cliaddr;int len=sizeof(cliaddr);int cfd=accept(lfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);epev.events=EPOLLIN | EPOLLOUT;epev.data.fd=cfd;epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,cfd,&epev);//accept得到的文件描述符添加到epfd这个实例中}else { //有数据到达，需要通信，说明不是监听的文件描述符。因为返回的是监听描述符说明是客户端连接，返回其他的文件描述符说明有数据到达。if(epevs[i].events&EPOLLOUT){continue;}//说明有数据到达，需要通信char buf[1024]={0};int len=read(curfd,buf,sizeof(buf));if(len==-1){perror("read");exit(-1);}else if(len==0){printf("client closed..\n");epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,curfd,NULL);close(curfd);}else if(len>0){printf("read buf:%s\n",buf);write(curfd,buf,strlen(buf)+1);}}}}close(lfd);close(epfd);return 0;
}

client.c

#include<stdio.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>int main(){//1.创建套接字int fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(fd==-1){perror("socket");exit(-1);}//2.连接服务器端struct sockaddr_in serveraddr;serveraddr.sin_family=AF_INET;inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&serveraddr.sin_addr.s_addr);serveraddr.sin_port=htons(9999);int ret=connect(fd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));if(ret==-1){perror("connect");exit(-1);}//3.通信int num=0;while(1){char sendBuf[1024]={0};sprintf(sendBuf,"send data %d",num++);usleep(1000);//给服务器发送数据write(fd,sendBuf,strlen(sendBuf)+1);int len=read(fd,sendBuf,sizeof(sendBuf));if(len==-1){perror("read");exit(-1);}else if(len>0){printf("recv server data:%s\n",sendBuf);}else if(len==0){//表示客户端断开连接printf("server closed...");}}//关闭连接close(fd);return 0;
}

epoll的两种工作模式

水平触发

服务器一次只能读5个数据

客户端用键盘录入的方式发送信息

数据没有读完的话会一直通知，这是水平触发模式，直到读完为止

边沿触发

设置边沿触发

只收到了hello
但是再输入一次，会返回nihao，像挤牙膏一样一点一点得到缓冲区的数据
阻塞缓冲区

通过一个循环读取和非阻塞文件描述符，可以一次性读取

//循环读取出所有数据char buf[5];int len=0;while((len=read(curfd,buf,sizeof(buf))>0)){//将read设置为非阻塞，不然会堵在这出不来，就接收不了epoll_wait更新的情况//打印数据printf("recv data:%s\n",buf);write(curfd,buf,len);}if(len==0){printf("client closed...\n");}else if(len==-1){perror("read");exit(-1);}

//设置cfd为非阻塞int flag=fcntl(cfd,F_GETFL);flag | O_NONBLOCK;fcntl(cfd,F_SETFL,flag);