1、基本知識(shí)
poll的機(jī)制與select類似，與select在本質(zhì)上沒(méi)有多大差別，管理多個(gè)描述符也是進(jìn)行輪詢，根據(jù)描述符的狀態(tài)進(jìn)行處理，但是poll沒(méi)有最大文件描述符數(shù)量的限制。poll和select同樣存在一個(gè)缺點(diǎn)就是，包含大量文件描述符的數(shù)組被整體復(fù)制于用戶態(tài)和內(nèi)核的地址空間之間，而不論這些文件描述符是否就緒，它的開(kāi)銷隨著文件描述符數(shù)量的增加而線性增大。
2、poll函數(shù)
函數(shù)格式如下所示：
# include <poll.h>
int poll ( struct pollfd * fds, unsigned int nfds, int timeout);
pollfd結(jié)構(gòu)體定義如下：
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struct pollfd {int fd; /* 文件描述符 */short events; /* 等待的事件 */short revents; /* 實(shí)際發(fā)生了的事件 */} ; |
每一個(gè)pollfd結(jié)構(gòu)體指定了一個(gè)被監(jiān)視的文件描述符，可以傳遞多個(gè)結(jié)構(gòu)體，指示poll()監(jiān)視多個(gè)文件描述符。每個(gè)結(jié)構(gòu)體的events域是監(jiān)視該文件描述符的事件掩碼，由用戶來(lái)設(shè)置這個(gè)域。revents域是文件描述符的操作結(jié)果事件掩碼，內(nèi)核在調(diào)用返回時(shí)設(shè)置這個(gè)域。events域中請(qǐng)求的任何事件都可能在revents域中返回。合法的事件如下：
pollin 有數(shù)據(jù)可讀。
pollrdnorm 有普通數(shù)據(jù)可讀。
pollrdband 有優(yōu)先數(shù)據(jù)可讀。
pollpri 有緊迫數(shù)據(jù)可讀。
pollout 寫數(shù)據(jù)不會(huì)導(dǎo)致阻塞。
pollwrnorm 寫普通數(shù)據(jù)不會(huì)導(dǎo)致阻塞。
pollwrband 寫優(yōu)先數(shù)據(jù)不會(huì)導(dǎo)致阻塞。
pollmsgsigpoll 消息可用。
此外，revents域中還可能返回下列事件：
poller 指定的文件描述符發(fā)生錯(cuò)誤。
pollhup 指定的文件描述符掛起事件。
pollnval指定的文件描述符非法。
這些事件在events域中無(wú)意義，因?yàn)樗鼈冊(cè)诤线m的時(shí)候總是會(huì)從revents中返回。
使用poll()和select()不一樣，你不需要顯式地請(qǐng)求異常情況報(bào)告。
pollin | pollpri等價(jià)于select()的讀事件，pollout |pollwrband等價(jià)于select()的寫事件。pollin等價(jià)于pollrdnorm |pollrdband，而pollout則等價(jià)于pollwrnorm。例如，要同時(shí)監(jiān)視一個(gè)文件描述符是否可讀和可寫，我們可以設(shè)置 events為pollin |pollout。在poll返回時(shí)，我們可以檢查revents中的標(biāo)志，對(duì)應(yīng)于文件描述符請(qǐng)求的events結(jié)構(gòu)體。如果pollin事件被設(shè)置，則文件描述符可以被讀取而不阻塞。如果pollout被設(shè)置，則文件描述符可以寫入而不導(dǎo)致阻塞。這些標(biāo)志并不是互斥的：它們可能被同時(shí)設(shè)置，表示這個(gè)文件描述符的讀取和寫入操作都會(huì)正常返回而不阻塞。
timeout參數(shù)指定等待的毫秒數(shù)，無(wú)論i/o是否準(zhǔn)備好，poll都會(huì)返回。timeout指定為負(fù)數(shù)值表示無(wú)限超時(shí)，使poll()一直掛起直到一個(gè)指定事件發(fā)生；timeout為0指示poll調(diào)用立即返回并列出準(zhǔn)備好i/o的文件描述符，但并不等待其它的事件。這種情況下，poll()就像它的名字那樣，一旦選舉出來(lái)，立即返回。
返回值和錯(cuò)誤代碼
成功時(shí)，poll()返回結(jié)構(gòu)體中revents域不為0的文件描述符個(gè)數(shù)；如果在超時(shí)前沒(méi)有任何事件發(fā)生，poll()返回0；失敗時(shí)，poll()返回-1，并設(shè)置errno為下列值之一：
ebadf 一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)體中指定的文件描述符無(wú)效。
efaultfds 指針指向的地址超出進(jìn)程的地址空間。
eintr 請(qǐng)求的事件之前產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，調(diào)用可以重新發(fā)起。
einvalnfds參數(shù)超出plimit_nofile值。
enomem 可用內(nèi)存不足，無(wú)法完成請(qǐng)求。
3、測(cè)出程序
編寫一個(gè)echo server程序，功能是客戶端向服務(wù)器發(fā)送信息，服務(wù)器接收輸出并原樣發(fā)送回給客戶端，客戶端接收到輸出到終端。
服務(wù)器端程序如下：
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#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <netinet/in.h>#include <sys/socket.h>#include <poll.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#define ipaddress "127.0.0.1"#define port 8787#define maxline 1024#define listenq 5#define open_max 1000#define inftim -1//函數(shù)聲明//創(chuàng)建套接字并進(jìn)行綁定static int socket_bind(const char* ip,int port);//io多路復(fù)用pollstatic void do_poll(int listenfd);//處理多個(gè)連接static void handle_connection(struct pollfd *connfds,int num);int main(int argc,char *argv[]){ int listenfd,connfd,sockfd; struct sockaddr_in cliaddr; socklen_t cliaddrlen; listenfd = socket_bind(ipaddress,port); listen(listenfd,listenq); do_poll(listenfd); return 0;}static int socket_bind(const char* ip,int port){ int listenfd; struct sockaddr_in servaddr; listenfd = socket(af_inet,sock_stream,0); if (listenfd == -1) { perror("socket error:"); exit(1); } bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = af_inet; inet_pton(af_inet,ip,&servaddr.sin_addr); servaddr.sin_port = htons(port); if (bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) == -1) { perror("bind error: "); exit(1); } return listenfd;}static void do_poll(int listenfd){ int connfd,sockfd; struct sockaddr_in cliaddr; socklen_t cliaddrlen; struct pollfd clientfds[open_max]; int maxi; int i; int nready; //添加監(jiān)聽(tīng)描述符 clientfds[0].fd = listenfd; clientfds[0].events = pollin; //初始化客戶連接描述符 for (i = 1;i < open_max;i++) clientfds[i].fd = -1; maxi = 0; //循環(huán)處理 for ( ; ; ) { //獲取可用描述符的個(gè)數(shù) nready = poll(clientfds,maxi+1,inftim); if (nready == -1) { perror("poll error:"); exit(1); } //測(cè)試監(jiān)聽(tīng)描述符是否準(zhǔn)備好 if (clientfds[0].revents & pollin) { cliaddrlen = sizeof(cliaddr); //接受新的連接 if ((connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,&cliaddrlen)) == -1) { if (errno == eintr) continue; else { perror("accept error:"); exit(1); } } fprintf(stdout,"accept a new client: %s:%d\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),cliaddr.sin_port); //將新的連接描述符添加到數(shù)組中 for (i = 1;i < open_max;i++) { if (clientfds[i].fd < 0) { clientfds[i].fd = connfd; break; } } if (i == open_max) { fprintf(stderr,"too many clients.\n"); exit(1); } //將新的描述符添加到讀描述符集合中 clientfds[i].events = pollin; //記錄客戶連接套接字的個(gè)數(shù) maxi = (i > maxi ? i : maxi); if (--nready <= 0) continue; } //處理客戶連接 handle_connection(clientfds,maxi); }}static void handle_connection(struct pollfd *connfds,int num){ int i,n; char buf[maxline]; memset(buf,0,maxline); for (i = 1;i <= num;i++) { if (connfds[i].fd < 0) continue; //測(cè)試客戶描述符是否準(zhǔn)備好 if (connfds[i].revents & pollin) { //接收客戶端發(fā)送的信息 n = read(connfds[i].fd,buf,maxline); if (n == 0) { close(connfds[i].fd); connfds[i].fd = -1; continue; } // printf("read msg is: "); write(stdout_fileno,buf,n); //向客戶端發(fā)送buf write(connfds[i].fd,buf,n); } }} |
客戶端代碼如下所示：
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#include <netinet/in.h>#include <sys/socket.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <poll.h>#include <time.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#define maxline 1024#define ipaddress "127.0.0.1"#define serv_port 8787#define max(a,b) (a > b) ? a : bstatic void handle_connection(int sockfd);int main(int argc,char *argv[]){ int sockfd; struct sockaddr_in servaddr; sockfd = socket(af_inet,sock_stream,0); bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = af_inet; servaddr.sin_port = htons(serv_port); inet_pton(af_inet,ipaddress,&servaddr.sin_addr); connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)); //處理連接描述符 handle_connection(sockfd); return 0;}static void handle_connection(int sockfd){ char sendline[maxline],recvline[maxline]; int maxfdp,stdineof; struct pollfd pfds[2]; int n; //添加連接描述符 pfds[0].fd = sockfd; pfds[0].events = pollin; //添加標(biāo)準(zhǔn)輸入描述符 pfds[1].fd = stdin_fileno; pfds[1].events = pollin; for (; ;) { poll(pfds,2,-1); if (pfds[0].revents & pollin) { n = read(sockfd,recvline,maxline); if (n == 0) { fprintf(stderr,"client: server is closed.\n"); close(sockfd); } write(stdout_fileno,recvline,n); } //測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)輸入是否準(zhǔn)備好 if (pfds[1].revents & pollin) { n = read(stdin_fileno,sendline,maxline); if (n == 0) { shutdown(sockfd,shut_wr); continue; } write(sockfd,sendline,n); } }} |
4、程序測(cè)試結(jié)果
以上就是小編為大家?guī)?lái)的io多路復(fù)用之poll全面總結(jié)(必看篇)全部?jī)?nèi)容了，希望大家多多支持服務(wù)器之家~
