https://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/46544567

一、epoll概述

epoll 是在 2.6 內核中提出的，是之前的 select() 和 poll() 的增強版本。相對于 select() 和 poll() 來說，epoll 更加靈活，沒有描述符限制。epoll 使用一個文件描述符管理多個描述符，將用戶關系的文件描述符的事件存放到內核的一個事件表中，這樣在用戶空間和內核空間的 copy 只需一次。

二、epoll操作過程需要的四個接口函數

四接口函數分別是：

1. #include <sys/epoll.h>
2. int epoll_create(int size);
3. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
4. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
5. int close(int epfd);

int epoll_create(int size);

功能：

該函數生成一個epoll專用的文件描述符（其余的接口函數一般都用使用這個專用的文件描述符）

參數：

size: 用來告訴內核這個監聽的數目一共有多大，參數 size 并不是限制了 epoll 所能監聽的描述符最大個數，只是對內核初始分配內部數據結構的一個建議。自從 linux 2.6.8 之后，size 參數是被忽略的，也就是說可以填只有大于 0 的任意值。需要注意的是，當創建好 epoll 句柄后，它就是會占用一個 fd 值，在 linux 下如果查看 /proc/ 進程 id/fd/，是能夠看到這個 fd 的，所以在使用完 epoll 后，必須調用 close() 關閉，否則可能導致 fd 被耗盡

返回值：

成功：epoll 專用的文件描述符
失敗：-1

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

功能：

epoll 的事件注冊函數，它不同于 select() 是在監聽事件時告訴內核要監聽什么類型的事件，而是在這里先注冊要監聽的事件類型

參數：

epfd: epoll 專用的文件描述符，epoll_create()的返回值

op: 表示動作，用三個宏來表示：

EPOLL_CTL_ADD：注冊新的 fd 到 epfd 中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已經注冊的fd的監聽事件；
EPOLL_CTL_DEL：從 epfd 中刪除一個 fd；

fd: 需要監聽的文件描述符

event: 告訴內核要監聽什么事件，struct epoll_event?結構如下：

1. // 保存觸發事件的某個文件描述符相關的數據（與具體使用方式有關）
2. typedef union epoll_data {
3. void *ptr;
4. int fd;
5. __uint32_t u32;
6. __uint64_t u64;
7. } epoll_data_t;
9. // 感興趣的事件和被觸發的事件
10. struct epoll_event {
11. __uint32_t events; /* Epoll events */
12. epoll_data_t data; /* User data variable */
13. };

events?可以是以下幾個宏的集合：

EPOLLIN?：表示對應的文件描述符可以讀（包括對端 SOCKET 正常關閉）；

EPOLLOUT：表示對應的文件描述符可以寫；

EPOLLPRI：表示對應的文件描述符有緊急的數據可讀（這里應該表示有帶外數據到來）；

EPOLLERR：表示對應的文件描述符發生錯誤；

EPOLLHUP：表示對應的文件描述符被掛斷；

EPOLLET?：將 EPOLL 設為邊緣觸發(Edge Triggered)模式，這是相對于水平觸發(Level Triggered)來說的。

EPOLLONESHOT：只監聽一次事件，當監聽完這次事件之后，如果還需要繼續監聽這個 socket 的話，需要再次把這個 socket 加入到 EPOLL 隊列里

返回值：

成功：0
失敗：-1

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

功能：

等待事件的產生，收集在 epoll 監控的事件中已經發送的事件，類似于 select() 調用。

參數：

epfd: epoll 專用的文件描述符，epoll_create()的返回值

events: 分配好的 epoll_event 結構體數組，epoll 將會把發生的事件賦值到events 數組中（events 不可以是空指針，內核只負責把數據復制到這個 events 數組中，不會去幫助我們在用戶態中分配內存）。

maxevents: maxevents 告之內核這個 events 有多大 。

timeout: 超時時間，單位為毫秒，為 -1 時，函數為阻塞

返回值：

成功：返回需要處理的事件數目，如返回 0 表示已超時。

失敗：-1

epoll 對文件描述符的操作有兩種模式：LT（level trigger）和 ET（edge trigger）。LT 模式是默認模式，LT 模式與 ET 模式的區別如下：

LT 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生并將此事件通知應用程序，應用程序可以不立即處理該事件。下次調用 epoll_wait 時，會再次響應應用程序并通知此事件。

ET 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生并將此事件通知應用程序，應用程序必須立即處理該事件。如果不處理，下次調用 epoll_wait 時，不會再次響應應用程序并通知此事件。

ET 模式在很大程度上減少了 epoll 事件被重復觸發的次數，因此效率要比 LT 模式高。epoll 工作在 ET 模式的時候，必須使用非阻塞套接口，以避免由于一個文件句柄的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個文件描述符的任務餓死

int close(int epfd);

在用完之后，記得用close()來關閉這個創建出來的epoll句柄

三、epoll示例：

接下來我們epoll實現udp同時收發數據

1. #include <string.h>
2. #include <stdio.h>
3. #include <stdlib.h>
4. #include <unistd.h>
5. #include <sys/select.h>
6. #include <sys/time.h>
7. #include <sys/socket.h>
8. #include <netinet/in.h>
9. #include <arpa/inet.h>
10. #include <sys/epoll.h>
12. int main(int argc,char *argv[])
13. {
14. int udpfd = 0;
15. int ret = 0;
16. struct sockaddr_in saddr;
17. struct sockaddr_in caddr;
19. bzero(&saddr,sizeof(saddr));
20. saddr.sin_family = AF_INET;
21. saddr.sin_port = htons(8000);
22. saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
24. bzero(&caddr,sizeof(caddr));
25. caddr.sin_family = AF_INET;
26. caddr.sin_port = htons(8000);
28. //創建套接字
29. if( (udpfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
30. {
31. perror("socket error");
32. exit(-1);
33. }
35. //套接字端口綁字
36. if(bind(udpfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) != 0)
37. {
38. perror("bind error");
39. close(udpfd);
40. exit(-1);
41. }
43. printf("input: \"sayto 192.168.220.X\" to sendmsg to somebody\033[32m\n");
44. struct epoll_event event; // 告訴內核要監聽什么事件
45. struct epoll_event wait_event;
47. int epfd = epoll_create(10); // 創建一個 epoll 的句柄，參數要大于 0， 沒有太大意義
48. if( -1 == epfd ){
49. perror ("epoll_create");
50. return -1;
51. }
53. event.data.fd = 0; // 標準輸入
54. event.events = EPOLLIN; // 表示對應的文件描述符可以讀
57. // 事件注冊函數，將標準輸入描述符 0 加入監聽事件
58. ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event);
59. if(-1 == ret){
60. perror("epoll_ctl");
61. return -1;
62. }
64. event.data.fd = udpfd; // 有名管道
65. event.events = EPOLLIN; // 表示對應的文件描述符可以讀
67. // 事件注冊函數，將有udp描述符udpfd 加入監聽事件
68. ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, udpfd, &event);
69. if(-1 == ret){
70. perror("epoll_ctl");
71. return -1;
72. }
74. while(1)
75. {
76. // 監視并等待多個文件（標準輸入，udp套接字）描述符的屬性變化（是否可讀）
77. // 沒有屬性變化，這個函數會阻塞，直到有變化才往下執行，這里沒有設置超時
78. ret = epoll_wait(epfd, &wait_event, 2, -1);
80. write(1,"UdpQQ:",6);
82. if(ret == -1){ // 出錯
83. close(epfd);
84. perror("epoll");
85. }
86. else if(ret > 0){ // 準備就緒的文件描述符
87. char buf[100] = {0};
88. if( ( 0 == wait_event.data.fd )
89. && ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN ) ){ // 標準輸入
91. fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
92. buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
93. if(strncmp(buf, "sayto", 5) == 0)
94. {
95. char ipbuf[16] = "";
96. inet_pton(AF_INET, buf+6, &caddr.sin_addr);//給addr套接字地址再賦值.
97. printf("\rsay to %s\n",inet_ntop(AF_INET,&caddr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)));
98. continue;
99. }
100. else if(strcmp(buf, "exit")==0)
101. {
102. close(udpfd);
103. exit(0);
104. }
105. sendto(udpfd, buf, strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&caddr, sizeof(caddr));
107. }
108. else if( ( udpfd == wait_event.data.fd )
109. && ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN )){ //udp套接字
110. struct sockaddr_in addr;
111. char ipbuf[INET_ADDRSTRLEN] = "";
112. socklen_t addrlen = sizeof(addr);
114. bzero(&addr,sizeof(addr));
116. recvfrom(udpfd, buf, 100, 0, (struct sockaddr*)&addr, &addrlen);
117. printf("\r\033[31m[%s]:\033[32m%s\n",inet_ntop(AF_INET,&addr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)),buf);
118. }
120. }
121. else if(0 == ret){ // 超時
122. printf("time out\n");
123. }
124. }
126. return 0;
127. }

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