epoll实现TCP通信
常见指令:telent 127.0.0.1 8080 连接
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service iptables stop 关闭防火墙
在TCP连接中,主动关闭连接的一方会进入2MSL,如果是服务器端,当TIME_WAIT时,sock不能被复用(四次挥手),使用setsockopt解决。
int opt=1;
setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));
epoll是linux内核为处理大批量文件描述符而作了改进的poll,是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本,它能显著提高程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。另一点原因就是获取事件的时候,它无须遍历整个被侦听的描述符集,只要遍历那些被内核IO事件异步唤醒而加入Ready队列的描述符集合就行了。
注:epoll除了提供select/poll那种IO事件的水平触发(Level Triggered)外,还提供了边缘触发(Edge Triggered),这就使得用户空间程序有可能缓存IO状态,减少epoll_wait/epoll_pwait的调用,提高应用程序效率。
注:epoll文件描述符用完后,直接用close关闭即可,非常方便。事实上,任何被侦听的文件符只要其被关闭,那么它也会自动从被侦听的文件描述符集合中删除,很是智能。
epoll相关的系统调用有:epoll_create, epoll_ctl和epoll_wait。
1.epoll_create用来创建一个epoll文件描述符。
返回值:
>0:非空文件描述符;
-1:函数调用失败,同时会自动设置全局变量errno;
2.epoll_ctl用来添加/修改/删除需要侦听的文件描述符及其事件.
epoll的事件注册函数,它不同于select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。
epfd:epoll_create的返回值
op:表示动作,为以下三个宏任意一个(根据需要):添加,修改,删除
fd:为关心的描述符
event为:关心描述符事件
返回值:成功,返回0;失败,返回-1,置错误码。
3.epoll_wait/epoll_pwait接收发生在被侦听的描述符上的,用户感兴趣的IO事件。
收集在epoll监控的事件中已经就绪的事件。
events:是分配好的epoll_event结构体数组,epoll将会把就绪的事件赋值到events数组中(events不可以是空指针,内核只负责把数据复制到这个events数组中)。
maxevents:告之内核这个events有多大,这个 maxevents的值不能小于创建epoll_create()时的size
timeout:是超时时间(毫秒)
1.0表示轮询非阻塞,立即返回;
2.-1将不确定,也有说法说是永久阻塞。
3.大于0,以timeput事件轮询返回
返回值:
1.成功,返回对应I/O上已准备好的文件描述符数
2.0表示已超时。
3.-1,发生错误。
//初级版 #include#include #include #include #include #include #include #include #include #define _SIZE_ 64 #define _BACKLOG_ 5 typedef struct fdBuf { void * _buf; int _fd; }fdBuf; static void usage(const char* proc) { printf("%s [ip][port]",proc); } static int startup(char* ip,int port) { int listen_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(listen_sock<0) { perror("socket"); exit(1); } struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); if(bind(listen_sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(2); } if(listen(listen_sock,_BACKLOG_)<0) { perror("listen"); exit(3); } return listen_sock; } int sock_epoll(int listen_sock) { //1.create fds instance int ins=epoll_create(_SIZE_); if(ins<0) { perror("poll_create"); return 1; } struct epoll_event ev; ev.events=EPOLLIN; ev.data.fd=listen_sock; int i=0;//index fdBuf bufs[_SIZE_]; for(i=0;i<_SIZE_;++i) { bufs[i]._fd=-1; bufs[i]._buf=NULL; } struct epoll_event fds[_SIZE_];//with bufs save buf for(i=0;i<_SIZE_;++i) { fds[i].events=0; fds[i].data.fd=-1; } epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_ADD,listen_sock,&ev); int ret=-1; int timeout=5000; struct sockaddr_in remote; socklen_t len=sizeof(remote); ssize_t _s;//charnum while(1) { switch((ret=epoll_wait(ins,fds,64,timeout))) { case -1://error perror("epoll_wait"); break; case 0://time out printf("time is out\n"); break; default: { for(i=0;i 0&&fds[i].events&EPOLLIN) { if(bufs[i]._fd==-1) { char *buf=(char*)malloc(sizeof(char)*1024); bufs[i]._fd=fds[i].data.fd; bufs[i]._buf=buf; } //save buf and fd memset(bufs[i]._buf,'\0',1024); //sleep(1); fflush(stdout); _s=read(fds[i].data.fd,bufs[i]._buf,sizeof(bufs[i]._buf)-1); if(_s>0) { ((char*)bufs[i]._buf)[_s]='\0'; printf("client:%s",(char*)bufs[i]._buf);//输出 ev.events=EPOLLOUT; ev.data.fd=fds[i].data.fd; epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_MOD,fds[i].data.fd,&ev); } else if(_s==0) { printf("client is close...\n"); free(bufs[i]._buf); bufs[i]._fd=-1; bufs[i]._buf=NULL; //remove epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_DEL,fds[i].data.fd,NULL); } else {} } else if(fds[i].data.fd>0&&fds[i].events&EPOLLOUT) { write(fds[i].data.fd,bufs[i]._buf,strlen(bufs[i]._buf)); ev.events=EPOLLIN; ev.data.fd=fds[i].data.fd; epoll_ctl(ins,EPOLL_CTL_MOD,fds[i].data.fd,&ev); } else {} } break; }//default end }//switch end }//while end } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 1; } int _port=atoi(argv[2]); char* _ip=argv[1]; int listen_sock=startup(_ip,_port); sock_epoll(listen_sock); close(listen_sock); return 0; } //client #include #include #include #include #include #include #include #include static void usage(const char* proc) { printf("%s [i][port]",proc); } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 1; } int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); return 2; } struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(atoi(argv[2])); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); if(connect(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("connect"); return 3; } char buf[1024]; ssize_t _s; while(1) { printf("please input\n"); fflush(stdout); _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; if(strncmp(buf,"quit",4)==0) { close(sock); return 0; } write(sock,buf,strlen(buf)); } else if(_s==0) { close(sock); return 1; } _s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("echo:%s\n",buf); } } return 0; }
运行截图:
client:
server:
//server_epoll #include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #define _MAX_FD_NUM_ 64 typedef struct _fd_buf { int fd; char buf[1024]; }fdBuf_t,*fdBuf_p; static void usage(const char* const proc) { assert(proc); printf("usage:%s[ip][port]",proc); } static int start(char* ip,int port) { assert(ip); int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); //reuse socket int opt=1; setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(2); } if(listen(sock,5)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } static int epoll_server(int sock) { int epoll_fd=epoll_create(256);//-1 or fd if(epoll_fd<0) { perror("epoll_create"); return -1; } struct epoll_event ev; ev.events=EPOLLIN; ev.data.fd=sock; //0 success or -1 fail if(epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_ADD,sock,&ev)<0) { perror("epoll_ctl"); return -1; } struct epoll_event fds[_MAX_FD_NUM_]; int ret=-1; int timeout=5000; int i=0; struct sockaddr_in client; socklen_t len=sizeof(client); ssize_t _s=-1; while(1) { switch((ret=epoll_wait(epoll_fd,fds,_MAX_FD_NUM_,timeout))) { case -1://error perror("epoll_wait"); break; case 0: printf("time out...\n"); break; default: { for(i=0;i buf,sizeof(mem->buf)-1); if(_s>0) { mem->fd=fds[i].data.fd; (mem->buf)[_s]='\0'; fds[i].data.ptr=mem; printf("client:%s",mem->buf); ev.events=EPOLLOUT; ev.data.ptr=mem; epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_MOD,mem->fd,&ev); } else if(_s==0) { free(mem); close(fds[i].data.fd); continue; epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_DEL,fds[i].data.fd,NULL); } else {} } else if(fds[i].events&EPOLLOUT) { fdBuf_p cur=(fdBuf_p)fds[i].data.ptr; write(cur->fd,cur->buf,strlen(cur->buf)); close(cur->fd); epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_DEL,cur->fd,NULL); free(cur); } else{} } } } break; } } } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return -1; } char* ip=argv[1]; int port=atoi(argv[2]); int listen_sock=start(ip,port); epoll_server(listen_sock); close(listen_sock); return 0; }
运行截图:浏览器访问,
请求行---响应行
client用的什么方法,什么浏览器(火狐),协议版本http/1.0 + 状态 200成功+错误码(eg:400页面不存在)
改为显示hello的:
修改代码:
LT(level triggered)是epoll缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表.
下来修改epoll为ET触发。
先修改文件描述符为非阻塞
#include#include #include #include #include #include static void setnoblock(int fd) { //get flag int fl=fcntl(fd,F_GETFL);//arg is ignore if(fl<0) { perror("fcntl"); exit(1); } //set flag if(fcntl(fd,F_SETFL,fl|O_NONBLOCK))//isn't 0 is error { perror("fcntl"); exit(1); } } int main() { setnoblock(0); char buf[20]; ssize_t _s=-1; while(1) { memset(buf,'\0',20); _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("echo:%s",buf); } else if(_s==0) { //do nothing } else { if(errno==EAGAIN)//EAGAIN==11 { printf("no data\n"); } } sleep(1); } return 0; }
修改epoll为ET
//read static int readData(int sock,char* buf,int size) { assert(buf); memset(buf,'\0',size); int i=0; int ret=-1; while((ret=read(sock,buf+i,size-i))epoll:ET,非阻塞代码
#include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define _MAX_FD_NUM_ 64 typedef struct _fd_buf { int fd; char buf[1024]; }fdBuf_t,*fdBuf_p; static void setnoblock(int fd) { int fl=fcntl(fd,F_GETFL); if(fl<0) { perror("fcntl"); exit(1); } if(fcntl(fd,F_SETFL,fl|O_NONBLOCK)) { perror("fcntl"); exit(1); } } static void usage(const char* const proc) { assert(proc); printf("usage:%s[ip][port]",proc); } static int start(char* ip,int port) { assert(ip); int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); //reuse socket int opt=1; setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt)); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(2); } if(listen(sock,5)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } //read static int readData(int sock,char* buf,int size) { assert(buf); memset(buf,'\0',size); int i=0; int ret=-1; while((ret=read(sock,buf+i,size-i)) buf,sizeof(mem->buf)-1); _s=readData(fds[i].data.fd,mem->buf,sizeof(mem->buf)); if(_s>0) { mem->fd=fds[i].data.fd; (mem->buf)[_s]='\0'; fds[i].data.ptr=mem; printf("client:%s",mem->buf); ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET; ev.data.ptr=mem; epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_MOD,mem->fd,&ev); } else if(_s==0) { free(mem); close(fds[i].data.fd); continue; epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_DEL,fds[i].data.fd,NULL); } &nb
文章标题:epoll实现TCP通信
网页链接:http://hbruida.cn/article/gisjsc.html