I/O 复用篇 ============================================= select --------------------------------------------- I/O 多工机制 **头文件** ```c /* According to POSIX.1-2001, POSIX.1-2008 */ #include /* According to earlier standards */ #include #include #include ``` **函数原型** ```c int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); ``` - 说明：select() 用来等待文件描述符状态的改变。参数 nfds 代表最大的文件描述符加 1，参数 readfds、writefds 和 exceptfds 称为描述符集，是用来回传该描述符的读、写或例外的状况。底下的宏提供了处理这三种描述符集的方式： - `FD_CLR(inr fd, fd_set* set);` 用来清除描述符集 set 中相关 fd 的位； - `FD_ISSET(int fd, fd_set *set);` 用来测试描述符集 set 中相关 fd 的位是否为真； - `FD_SET(int fd, fd_set*set);` 用来设置描述符集 set 中相关 fd 的位； - `FD_ZERO(fd_set *set);` 用来清除描述符集 set 的全部位。 - 参数：timeout 为结构体 timeval，用来设置 select() 的等待时间。其结构定义如下： ```c struct timeval { time_t tv_sec; /* seconds */ time_t tv_usec; /* microseconds */ }; ``` 如果参数 timeout 设为 NULL 则表示 select() 没有 timeout。 - 返回值：执行成功则返回文件描述符状态已改变的个数，如果返回 0 代表在描述符状态改变前已超过 timeout 时间，当有错误发生时则返回 -1，错误原因存于 errno，此时参数 readfds、writefds、exceptfds 和 timeout 的值变成不可预测。错误代码说明如下 - `EBADF` 文件描述符为无效的或该文件已关闭 - `EINTR` 此调用被信号所中断 - `EINVAL` 参数 n 为负值 - `ENOMEM` 内存不足 **示例** 常见的程序片段 ```c fs_set readset; FD_ZERO(&readset); FD_SET(fd, &readset); select(fd+1, &readset, NULL, NULL, NULL); if (FD_ISSET(fd, readset) { ... } ``` poll --------------------------------------------- 获取环境变量内容 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout); ``` - 说明： - 返回值： - 相关函数：restart_syscall, select, select_tut, epoll, time **示例** ```c ``` 执行 ```shell ``` ppoll --------------------------------------------- 获取环境变量内容 **头文件** ```c #define _GNU_SOURCE /* See feature_test_macros(7) */ #include #include ``` **函数原型** ```c int ppoll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, const struct timespec *tmo_p, const sigset_t *sigmask); ``` - 说明： - 返回值： - 相关函数：restart_syscall, select, select_tut, epoll, time **示例** ```c ``` 执行 ```shell ``` epoll_create --------------------------------------------- 创建一个新的 epoll 实例 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int epoll_create(int size); ``` | 参数 | 描述 | | :------- | :----------------------------------------------------------- | | size | 用来告诉内核要监听的 socket 数目一共有多少个，
但从 Linux 2.6.8 开始，size 参数就被忽略，只要大于零即可。 | | **返回** | | | ≥0 | 执行成功返回一个非负整数的文件描述符，作为创建好的 epoll 句柄。 | | -1 | 执行失败，返回 -1，错误信息可以通过 errno 获得。 | - 相关函数：epoll_create1, close, epoll_ctl, epoll_wait, epoll epoll_create1 --------------------------------------------- 创建一个新的 epoll 实例 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int epoll_create1(int flags); ``` | 参数 | 描述 | | :------- | :----------------------------------------------------------- | | flags | `EPOLL_CLOEXEC` ：在新文件描述符上设置 close-on-exec (`FD_CLOEXEC`) 标志。 | | **返回** | | | ≥0 | 执行成功返回一个非负整数的文件描述符，作为创建好的 epoll 句柄。 | | -1 | 执行失败，返回 -1，错误信息可以通过 errno 获得。 | - 说明：当其参数 flags 为 0 时，除了丢弃过时的 size 参数之外，它的效果与 `epoll_create` 一样。 - 相关函数：epoll_create, close, epoll_ctl, epoll_wait, epoll **示例** ```c int main (int argc, char *argv[]) { int efd; efd = epoll_create1 (0); if (efd == -1) { perror ("epoll_create"); abort (); } return 0; } ``` epoll_ctl --------------------------------------------- 这个系统调用用于操作 epoll 函数所生成的实例（该实例由 epfd 指向），向 fd 实施 op 操作。 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); ``` | 参数 | 描述 | | -------- | ------------------------------------------------------------ | | epfd | 由 epoll 调用产生的文件描述符 | | op | 操作的类型，具体包含：
- `EPOLL_CTL_ADD` ：注册新的 fd 到 epfd 中；
- `EPOLL_CTL_MOD` ：修改已经注册的 fd 的监听事件；
- `EPOLL_CTL_DEL` ：从 epfd 中删除一个 fd。 | | fd | op 实施的对象（需要监听的 fd） | | event | event 可以是以下几个宏的集合：
- `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；
- `EPOLLHUP` ：表示对应的文件描述符被挂断；
- `EPOLLET` ：将 epoll 设为边缘触发（ET）模式，这是相对于水平触发（LT）模式来说的；
- `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。 | | **返回** | | | 0 | 成功 | | -1 | 失败，错误信息可以通过 errno 获得 | epoll_event 结构体 ```c 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 */ }; ``` - 相关函数：epoll_create, epoll_wait, poll, epoll **示例** ```c int example(int sfd, int efd) { int ret; struct epoll_event event; event.data.fd = sfd; event.events = EPOLLIN | EPOLLET; ret = epoll_ctl (efd, EPOLL_CTL_ADD, sfd, &event); if (ret == -1) { perror ("epoll_ctl"); return -1; } return 0; } ``` epoll_wait --------------------------------------------- 获取环境变量内容 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); ``` - 说明： - 返回值： - 相关函数：epoll_create, epoll_ctl, epoll **示例** ```c ``` 执行 ```shell ``` epoll_pwait --------------------------------------------- 获取环境变量内容 **头文件** ```c #include ``` **函数原型** ```c int epoll_pwait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout, const sigset_t *sigmask); ``` - 说明： - 返回值： - 相关函数：epoll_create, epoll_ctl, epoll **示例** ```c ``` 执行 ```shell ```