C++ 技术中心
   :: 首页 :: 联系 ::  :: 管理
  160 Posts :: 0 Stories :: 87 Comments :: 0 Trackbacks

公告

郑重声明：本BLOG所发表的原创文章，作者保留一切权利。必须经过作者本人同意后方可转载，并注名作者（天空）和出处（CppBlog.com）。作者Email：coder@luckcoder.com

留言簿(27)

随笔分类

随笔档案

搜索

  •  

最新随笔

最新评论

评论排行榜
epoll完整实例
#include <deque>
#include <map>
#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/shm.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

#include <string>
#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <sstream>
#include <utility>
#include <stdexcept>

#include <sys/socket.h> 
#include <sys/epoll.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <arpa/inet.h> 
#include <iostream>
#include <signal.h>

using namespace std;

#pragma pack(1)

//管道消息结构
struct pipemsg {
    int op;
    int fd;
    unsigned int ip;
    unsigned short port;
};

//地址端口结构
struct ipport {
    unsigned int ip;
    unsigned short port;
    bool operator < (const ipport rhs) const {return (ip < rhs.ip || (ip == rhs.ip && port < rhs.port));}
    bool operator == (const ipport rhs) const {return (ip == rhs.ip && port == rhs.port);}
};

//对应于对方地址端口的连接信息
struct peerinfo {
    int fd;                    //对应连接句柄
    unsigned int contime;    //最后连接时间
    unsigned int rcvtime;    //收到数据时间
    unsigned int rcvbyte;    //收到字节个数
    unsigned int sndtime;    //发送数据时间
    unsigned int sndbyte;    //发送字节个数
};

//连接结构
struct conninfo {
    int rfd;                                    //管道读端
    int wfd;                                    //管道写端
    map<struct ipport, struct peerinfo> peer;    //对方信息
};

#pragma pack()

//全局运行标志
bool g_bRun;

//全局连接信息
struct conninfo g_ConnInfo;

void setnonblocking(int sock) 
{     
    int opts;     
    opts = fcntl(sock,F_GETFL);     
    if (opts < 0)     
    {         
        perror("fcntl(sock,GETFL)");         
        exit(1);     
    }     
    opts = opts|O_NONBLOCK;     
    if (fcntl(sock, F_SETFL, opts) < 0)     
    {         
        perror("fcntl(sock,SETFL,opts)");         
        exit(1);     
    }  
}

void setreuseaddr(int sock)
{
    int opt;
    opt = 1;    
    if (setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(&opt)) < 0)     
    {         
        perror("setsockopt");         
        exit(1);     
    }  
}

static void sig_pro(int signum)
{
    cout << "sig_pro, recv signal:" << signum << endl;
    
    if (signum == SIGQUIT)
    {
        g_bRun = false;
    }
}

//接收连接线程
void * AcceptThread(void *arg)
{
    cout << "AcceptThread, enter" << endl;
    
    int ret;        //临时变量,存放返回值
    int epfd;        //监听用的epoll
    int listenfd;   //监听socket
    int connfd;        //接收到的连接socket临时变量
    int i;            //临时变量,轮询数组用
    int nfds;        //临时变量,有多少个socket有事件
     
    struct epoll_event ev;                     //事件临时变量
    const int MAXEVENTS = 1024;                //最大事件数
    struct epoll_event events[MAXEVENTS];    //监听事件数组
    socklen_t clilen;                         //声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件 
    struct sockaddr_in cliaddr;     
    struct sockaddr_in svraddr;
    
    unsigned short uListenPort = 5000;
    int iBacklogSize = 5;
    int iBackStoreSize = 1024;
    
    struct pipemsg msg;                        //消息队列数据
    
    //创建epoll,对2.6.8以后的版本,其参数无效,只要大于0的数值就行,内核自己动态分配
    epfd = epoll_create(iBackStoreSize);
    if (epfd < 0)
    {
        cout << "AcceptThread, epoll_create fail:" << epfd << ",errno:" << errno << endl;
        
        return NULL;
    }
    
    //创建监听socket
    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenfd < 0)
    {
        cout << "AcceptThread, socket fail:" << epfd << ",errno:" << errno << endl;
        
        close(epfd);
        
        return NULL;
    }
       
    //把监听socket设置为非阻塞方式     
    setnonblocking(listenfd);
    //设置监听socket为端口重用 
    setreuseaddr(listenfd);
      
    //设置与要处理的事件相关的文件描述符     
    ev.data.fd = listenfd;     
    //设置要处理的事件类型     
    ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;        
    //注册epoll事件   
    ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev);
    if (ret != 0)
    {
        cout << "AcceptThread, epoll_ctl fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
        
        close(listenfd);
        close(epfd);
        
        return NULL;
    }   
 
    bzero(&svraddr, sizeof(svraddr));     
    svraddr.sin_family = AF_INET;     
    svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   
    svraddr.sin_port=htons(uListenPort);     
    bind(listenfd,(sockaddr *)&svraddr, sizeof(svraddr));
    //监听,准备接收连接   
    ret = listen(listenfd, iBacklogSize);
    if (ret != 0)
    {
        cout << "AcceptThread, listen fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
        
        close(listenfd);
        close(epfd);
        
        return NULL;
    }   
    
    while (g_bRun)
    {
        //等待epoll事件的发生,如果当前有信号的句柄数大于输出事件数组的最大大小,超过部分会在下次epoll_wait时输出,事件不会丢        
        nfds = epoll_wait(epfd, events, MAXEVENTS, 500);
        
        //处理所发生的所有事件             
        for (i = 0; i < nfds && g_bRun; ++i)         
        {
            if (events[i].data.fd == listenfd)        //是本监听socket上的事件   
            {
                cout << "AcceptThread, events:" << events[i].events << ",errno:" << errno << endl;
                
                if (events[i].events&EPOLLIN)    //有连接到来
                {
                    do
                    {
                        clilen = sizeof(struct sockaddr);               
                        connfd = accept(listenfd,(sockaddr *)&cliaddr, &clilen);                
                        if (connfd > 0)
                        {
                            cout << "AcceptThread, accept:" << connfd << ",errno:" << errno << ",connect:" << inet_ntoa(cliaddr.sin_addr) << ":" << ntohs(cliaddr.sin_port) << endl;
                            
                            //往管道写数据
                            msg.op = 1;
                            msg.fd = connfd;
                            msg.ip = cliaddr.sin_addr.s_addr;
                            msg.port = cliaddr.sin_port;
                            ret = write(g_ConnInfo.wfd, &msg, 14);
                            if (ret !=  14)
                            {
                                cout << "AcceptThread, write fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
                                
                                close(connfd);
                            }
                        }
                        else
                        {
                            cout << "AcceptThread, accept:" << connfd << ",errno:" << errno << endl;

                            if (errno == EAGAIN)    //没有连接需要接收了
                            {
                                break;
                            }
                            else if (errno == EINTR)    //可能被中断信号打断,,经过验证对非阻塞socket并未收到此错误,应该可以省掉该步判断
                            {
                                ;
                            }
                            else    //其它情况可以认为该描述字出现错误,应该关闭后重新监听
                            {

                                //此时说明该描述字已经出错了,需要重新创建和监听
                                close(listenfd);                     
                                epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, listenfd, &ev);
                                
                                //创建监听socket
                                listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
                                if (listenfd < 0)
                                {
                                    cout << "AcceptThread, socket fail:" << epfd << ",errno:" << errno << endl;
                                    
                                    close(epfd);
                                    
                                    return NULL;
                                }
                                
                                //把监听socket设置为非阻塞方式     
                                setnonblocking(listenfd);
                                //设置监听socket为端口重用 
                                setreuseaddr(listenfd);
                                  
                                //设置与要处理的事件相关的文件描述符     
                                ev.data.fd = listenfd;     
                                //设置要处理的事件类型     
                                ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;        
                                //注册epoll事件     
                                ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev);
                                if (ret != 0)
                                {
                                    cout << "AcceptThread, epoll_ctl fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
                                    
                                    close(listenfd);
                                    close(epfd);
                                
                                    return NULL;
                                }   
                             
                                bzero(&svraddr, sizeof(svraddr));     
                                svraddr.sin_family = AF_INET;     
                                svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   
                                svraddr.sin_port=htons(uListenPort);     
                                bind(listenfd,(sockaddr *)&svraddr, sizeof(svraddr));
                                //监听,准备接收连接   
                                ret = listen(listenfd, iBacklogSize);
                                if (ret != 0)
                                {
                                    cout << "AcceptThread, listen fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
                                    
                                    close(listenfd);
                                    close(epfd);
                                    
                                    return NULL;
                                }
                            }
                        }
                    } while (g_bRun);
                }
                else if (events[i].events&EPOLLERR || events[i].events&EPOLLHUP)    //有异常发生
                {
                    //此时说明该描述字已经出错了,需要重新创建和监听
                    close(listenfd);                     
                    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, listenfd, &ev);
                    
                    //创建监听socket
                    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
                    if (listenfd < 0)
                    {
                        cout << "AcceptThread, socket fail:" << epfd << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        close(epfd);
                        
                        return NULL;
                    }
                    
                    //把监听socket设置为非阻塞方式     
                    setnonblocking(listenfd);
                    //设置监听socket为端口重用 
                    setreuseaddr(listenfd);
                      
                    //设置与要处理的事件相关的文件描述符     
                    ev.data.fd = listenfd;     
                    //设置要处理的事件类型     
                    ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;        
                    //注册epoll事件     
                    ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev);
                    if (ret != 0)
                    {
                        cout << "AcceptThread, epoll_ctl fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        close(listenfd);
                        close(epfd);
                        
                        return NULL;
                    }   
                 
                    bzero(&svraddr, sizeof(svraddr));     
                    svraddr.sin_family = AF_INET;     
                    svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   
                    svraddr.sin_port=htons(uListenPort);     
                    bind(listenfd,(sockaddr *)&svraddr, sizeof(svraddr));
                    //监听,准备接收连接   
                    ret = listen(listenfd, iBacklogSize);
                    if (ret != 0)
                    {
                        cout << "AcceptThread, listen fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        close(listenfd);
                        close(epfd);
                        
                        return NULL;
                    }
                }
            }
        }
    }
    
    //关闭监听描述字
    if (listenfd > 0)
    {
        close(listenfd);
    }
    //关闭创建的epoll
    if (epfd > 0)
    {
        close(epfd);
    }

    cout << "AcceptThread, exit" << endl;

    return NULL;
}

//读数据线程
void * ReadThread(void *arg)
{
    cout << "ReadThread, enter" << endl;
    
    int ret;        //临时变量,存放返回值
    int epfd;        //连接用的epoll
    int i;            //临时变量,轮询数组用
    int nfds;        //临时变量,有多少个socket有事件
   
    struct epoll_event ev;                     //事件临时变量
    const int MAXEVENTS = 1024;                //最大事件数
    struct epoll_event events[MAXEVENTS];    //监听事件数组

    int iBackStoreSize = 1024;
    
    const int MAXBUFSIZE = 8192;                    //读数据缓冲区大小
    char buf[MAXBUFSIZE];
    int nread;                                        //读到的字节数
    struct ipport tIpPort;                            //地址端口信息
    struct peerinfo tPeerInfo;                        //对方连接信息
    map<int, struct ipport> mIpPort;                //socket对应的对方地址端口信息
    map<int, struct ipport>::iterator itIpPort;                    //临时迭代子
    map<struct ipport, struct peerinfo>::iterator itPeerInfo;    //临时迭代子
    
    struct pipemsg msg;                        //消息队列数据

    //创建epoll,对2.6.8以后的版本,其参数无效,只要大于0的数值就行,内核自己动态分配
    epfd = epoll_create(iBackStoreSize);
    if (epfd < 0)
    {
        cout << "ReadThread, epoll_create fail:" << epfd << ",errno:" << errno << endl;
        
        return NULL;
    }

    while (g_bRun)
    {
        //从管道读数据
        do
        {
            ret = read(g_ConnInfo.rfd, &msg, 14);
            if (ret > 0)
            {
                //队列中的fd必须是有效的
                if (ret == 14 && msg.fd > 0)
                {
                    if (msg.op == 1)    //收到新的连接
                    {
                        cout << "ReadThread, recv connect:" << msg.fd << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        //把socket设置为非阻塞方式
                        setnonblocking(msg.fd);  
                        //设置描述符信息和数组下标信息
                        ev.data.fd = msg.fd;                
                        //设置用于注测的读操作事件                 
                        ev.events = EPOLLIN|EPOLLET;               
                        //注册ev                 
                        ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, msg.fd, &ev);
                        if (ret != 0)
                        {
                            cout << "ReadThread, epoll_ctl fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
            
                            close(msg.fd);
                        }
                        else
                        {
                            mIpPort[msg.fd] = tIpPort;
                            
                            tPeerInfo.fd = msg.fd;
                            tPeerInfo.contime = time(NULL);
                            tPeerInfo.rcvtime = 0;
                            tPeerInfo.rcvbyte = 0;
                            tPeerInfo.sndtime = 0;
                            tPeerInfo.sndbyte = 0;
                            g_ConnInfo.peer[tIpPort] = tPeerInfo;
                        }
                    }
                    else if (msg.op == 2)    //断开某个连接
                    {
                        cout << "ReadThread, recv close:" << msg.fd << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        close(msg.fd);
                        epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, msg.fd, &ev);
                        
                        itIpPort = mIpPort.find(msg.fd);
                        if (itIpPort != mIpPort.end())
                        {
                            mIpPort.erase(itIpPort);
                            
                            itPeerInfo = g_ConnInfo.peer.find(itIpPort->second);
                            if (itPeerInfo != g_ConnInfo.peer.end())
                            {
                                g_ConnInfo.peer.erase(itPeerInfo);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            else
            {
                break;
            }
        } while(g_bRun);
        
        //等待epoll事件的发生,如果当前有信号的句柄数大于输出事件数组的最大大小,超过部分会在下次epoll_wait时输出,事件不会丢        
        nfds = epoll_wait(epfd, events, MAXEVENTS, 500);
        
        //处理所发生的所有事件             
        for (i = 0; i < nfds && g_bRun; ++i)         
        {
            cout << "ReadThread, events:" << events[i].events << ",errno:" << errno << endl;
                
            if (events[i].events&EPOLLIN)   //有数据可读          
            {        
                do
                {
                    bzero(buf, MAXBUFSIZE);
                    nread = read(events[i].data.fd, buf, MAXBUFSIZE);
                    if (nread > 0)    //读到数据
                    {
                        cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << endl;
                        
                        itIpPort = mIpPort.find(events[i].data.fd);
                        if (itIpPort != mIpPort.end())
                        {
                            itPeerInfo = g_ConnInfo.peer.find(itIpPort->second);
                            if (itPeerInfo != g_ConnInfo.peer.end())
                            {
                                itPeerInfo->second.rcvtime = time(NULL);
                                itPeerInfo->second.rcvbyte += nread;
                            }
                        }
                    }
                    else if (nread < 0) //读取失败
                    {
                        if (errno == EAGAIN)    //没有数据了
                        {
                            cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << ",no data" << endl;
                            
                            break;
                        }
                        else if(errno == EINTR)        //可能被内部中断信号打断,经过验证对非阻塞socket并未收到此错误,应该可以省掉该步判断
                        {
                            cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << ",interrupt" << endl;
                        }
                        else    //客户端主动关闭
                        {
                            cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << ",peer error" << endl;
                            
                            close(events[i].data.fd);                     
                            epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, &ev);                
                            itIpPort = mIpPort.find(events[i].data.fd);
                            if (itIpPort != mIpPort.end())
                            {
                                mIpPort.erase(itIpPort);
                                
                                itPeerInfo = g_ConnInfo.peer.find(itIpPort->second);
                                if (itPeerInfo != g_ConnInfo.peer.end())
                                {
                                    g_ConnInfo.peer.erase(itPeerInfo);
                                }
                            }
                            
                            break;
                        }
                    }
                    else if (nread == 0) //客户端主动关闭
                    {
                        cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << ",peer close" << endl;
                            
                        close(events[i].data.fd);                     
                        epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, &ev);
                        itIpPort = mIpPort.find(events[i].data.fd);
                        if (itIpPort != mIpPort.end())
                        {
                            mIpPort.erase(itIpPort);
                            
                            itPeerInfo = g_ConnInfo.peer.find(itIpPort->second);
                            if (itPeerInfo != g_ConnInfo.peer.end())
                            {
                                g_ConnInfo.peer.erase(itPeerInfo);
                            }
                        }

                        break;      
                    }
                } while (g_bRun);
            }
            else if (events[i].events&EPOLLERR || events[i].events&EPOLLHUP)    //有异常发生
            {
                cout << "ReadThread, read:" << nread << ",errno:" << errno << ",err or hup" << endl;

                close(events[i].data.fd);                     
                epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, &ev);
                itIpPort = mIpPort.find(events[i].data.fd);
                if (itIpPort != mIpPort.end())
                {
                    mIpPort.erase(itIpPort);
                    
                    itPeerInfo = g_ConnInfo.peer.find(itIpPort->second);
                    if (itPeerInfo != g_ConnInfo.peer.end())
                    {
                        g_ConnInfo.peer.erase(itPeerInfo);
                    }
                }
            }
        }
    }
    
    //关闭所有连接
    for (itIpPort = mIpPort.begin(); itIpPort != mIpPort.end(); itIpPort++)
    {
        if (itIpPort->first > 0)
        {
            close(itIpPort->first);
        }
    }
    //关闭创建的epoll
    if (epfd > 0)
    {
        close(epfd);
    }
    
    cout << "ReadThread, exit" << endl;

    return NULL;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int ret;
    int fd[2];                    //读写管道
    pthread_t iAcceptThreadId;    //接收连接线程ID
    pthread_t iReadThreadId;    //读数据线程ID
    
    //为让应用程序不必对慢速系统调用的errno做EINTR检查,可以采取两种方式:1.屏蔽中断信号,2.处理中断信号
    //1.由signal()函数安装的信号处理程序，系统默认会自动重启动被中断的系统调用，而不是让它出错返回，
    //  所以应用程序不必对慢速系统调用的errno做EINTR检查，这就是自动重启动机制.
    //2.对sigaction()的默认动作是不自动重启动被中断的系统调用，
    //  因此如果我们在使用sigaction()时需要自动重启动被中断的系统调用，就需要使用sigaction的SA_RESTART选项

    //忽略信号    
    //sigset_t newmask;
    //sigemptyset(&newmask);
    //sigaddset(&newmask, SIGINT);
    //sigaddset(&newmask, SIGUSR1);
    //sigaddset(&newmask, SIGUSR2);
    //sigaddset(&newmask, SIGQUIT);
    //pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &newmask, NULL);
    
    //处理信号
    //默认自动重启动被中断的系统调用,而不是让它出错返回,应用程序不必对慢速系统调用的errno做EINTR检查
    //signal(SIGINT, sig_pro);
    //signal(SIGUSR1, sig_pro);
    //signal(SIGUSR2, sig_pro);
    //signal(SIGQUIT, sig_pro);

    struct sigaction sa;
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    sa.sa_handler = sig_pro;
    sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
    sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);
    sigaction(SIGUSR2, &sa, NULL);
    sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
    
    //设置为运行状态
    g_bRun = true;
    
    //创建管道
    ret = pipe(fd);
    if (ret < 0)
    {
        cout << "main, pipe fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
        
        g_bRun = false;
        
        return 0;
    }
    g_ConnInfo.rfd = fd[0];
    g_ConnInfo.wfd = fd[1];
    
    //读端设置为非阻塞方式
    setnonblocking(g_ConnInfo.rfd);

    //创建线程时采用的参数
    pthread_attr_t attr;
    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);                 //设置绑定的线程,以获取较高的响应速度
    //pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);        //设置分离的线程
    
    //创建接收连接线程
    ret = pthread_create(&iAcceptThreadId, &attr, AcceptThread, NULL);
    if( ret != 0)
    {
        cout << "main, pthread_create AcceptThread fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
        
        g_bRun = false;
        close(g_ConnInfo.rfd);
        close(g_ConnInfo.wfd);
        
        return 0;
    }
    
    //创建接收连接线程
    ret = pthread_create(&iReadThreadId, &attr, ReadThread, NULL);
    if( ret != 0)
    {
        cout << "main, pthread_create ReadThread fail:" << ret << ",errno:" << errno << endl;
        
        g_bRun = false;
        pthread_join(iAcceptThreadId, NULL);
        close(g_ConnInfo.rfd);
        close(g_ConnInfo.wfd);
        
        return 0;
    }
    
    //主循环什么事情也不做
    while (g_bRun)
    {
        sleep(1);
    }
    
    //等待子线程终止
    pthread_join(iAcceptThreadId, NULL);
    pthread_join(iReadThreadId, NULL);
    close(g_ConnInfo.rfd);
    close(g_ConnInfo.wfd);

    return 0;
}



在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK)

从字面上看, 意思是:


* EAGAIN: 再试一次

* EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block

* perror输出: Resource temporarily unavailable


总结:

这个错误表示资源暂时不够, 可能read时, 读缓冲区没有数据, 或者, write时,

写缓冲区满了.

遇到这种情况, 如果是阻塞socket, read/write就要阻塞掉.

而如果是非阻塞socket, read/write立即返回-1, 同 时errno设置为EAGAIN.

所以, 对于阻塞socket, read/write返回-1代表网络出错了.

但对于非阻塞socket, read/write返回-1不一定网络真的出错了.

可能是Resource temporarily unavailable. 这时你应该再试, 直到Resource available.

综上, 对于non-blocking的socket, 正确的读写操作为:

读: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续读　

写: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续写　

对于select和epoll的LT模式, 这种读写方式是没有问题的. 但对于epoll的ET模式, 这种方式还有漏洞.

epoll的两种模式 LT 和 ET

二者的差异在于 level-trigger 模式下只要某个 socket 处于 readable/writable 状态，无论什么时候

进行 epoll_wait 都会返回该 socket；而 edge-trigger 模式下只有某个 socket 从 unreadable 变为 readable 或从

unwritable 变为 writable 时，epoll_wait 才会返回该 socket。如下两个示意图:

从socket读数据:

往socket写数据

所以, 在epoll的ET模式下, 正确的读写方式为:

读: 只要可读, 就一直读, 直到返回0, 或者 errno = EAGAIN

写: 只要可写, 就一直写, 直到数据发送完, 或者 errno = EAGAIN

正确的读:

C代码 收藏代码
  1. n = 0;
  2. while ((nread = read(fd, buf + n, BUFSIZ-1)) > 0) {
  3. n += nread;
  4. }
  5. if (nread == -1 && errno != EAGAIN) {
  6. perror("read error");
  7. }

正确的写:

C代码 收藏代码
  1. int nwrite, data_size = strlen(buf);
  2. n = data_size;
  3. while (n > 0) {
  4. nwrite = write(fd, buf + data_size - n, n);
  5. if (nwrite < n) {
  6. if (nwrite == -1 && errno != EAGAIN) {
  7. perror("write error");
  8. }
  9. break;
  10. }
  11. n -= nwrite;
  12. }

正确的accept，accept 要考虑 2 个问题

(1) 阻塞模式 accept 存在的问题

考虑这种情况： TCP 连接被客户端夭折，即在服务器调用 accept 之前，客户端主动发送 RST 终止

连接，导致刚刚建立的连接从就绪队列中移出，如果套接口被设置成阻塞模式，服务器就会一直阻塞

在 accept 调用上，直到其他某个客户建立一个新的连接为止。但是在此期间，服务器单纯地阻塞在

accept 调用上，就绪队列中的其他描述符都得不到处理.

解决办法是把监听套接口设置为非阻塞，当客户在服务器调用 accept 之前中止某个连接时，accept 调用

可以立即返回 -1， 这时源自 Berkeley 的实现会在内核中处理该事件，并不会将该事件通知给 epool，

而其他实现把 errno 设置为 ECONNABORTED 或者 EPROTO 错误，我们应该忽略这两个错误。

(2) ET 模式下 accept 存在的问题

考虑这种情况：多个连接同时到达，服务器的 TCP 就绪队列瞬间积累多个就绪连接，由于是边缘触发模式，

epoll 只会通知一次，accept 只处理一个连接，导致 TCP 就绪队列中剩下的连接都得不到处理。

解决办法是用 while 循环抱住 accept 调用，处理完 TCP 就绪队列中的所有连接后再退出循环。如何知道

是否处理完就绪队列中的所有连接呢？ accept 返回 -1 并且 errno 设置为 EAGAIN 就表示所有连接都处理完。

综合以上两种情况，服务器应该使用非阻塞地 accept， accept 在 ET 模式下 的正确使用方式为：

C代码 收藏代码
  1. while ((conn_sock = accept(listenfd,(struct sockaddr *) &remote,
  2. (size_t *)&addrlen)) > 0) {
  3. handle_client(conn_sock);
  4. }
  5. if (conn_sock == -1) {
  6. if (errno != EAGAIN && errno != ECONNABORTED
  7. && errno != EPROTO && errno != EINTR)
  8. perror("accept");
  9. }

一道腾讯后台开发的面试题

使用Linux epoll模型，水平触发模式；当socket可写时，会不停的触发 socket 可写的事件，如何处理？

第一种最普遍的方式：

需要向 socket 写数据的时候才把 socket 加入 epoll ，等待可写事件。

接受到可写事件后，调用 write 或者 send 发送数据。。。

当所有数据都写完后，把 socket 移出 epoll。

这种方式的缺点是，即使发送很少的数据，也要把 socket 加入 epoll，写完后在移出 epoll，有一定操作代价。

一种改进的方式：

开始不把 socket 加入 epoll，需要向 socket 写数据的时候，直接调用 write 或者 send 发送数据。

如果返回 EAGAIN，把 socket 加入 epoll，在 epoll 的驱动下写数据，全部数据发送完毕后，再出 epoll。

这种方式的优点是：数据不多的时候可以避免 epoll 的事件处理，提高效率。

最后贴一个使用epoll, ET模式的简单HTTP服务器代码:


#include <sys/socket.h> 
#include <sys/wait.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <netinet/tcp.h> 
#include <sys/epoll.h> 
#include <sys/sendfile.h> 
#include <sys/stat.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h> 
#include <strings.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <errno.h> 

#define MAX_EVENTS 10 
#define PORT 8080 

//设置socket连接为非阻塞模式 
void setnonblocking(int sockfd) { 
int opts; 

opts = fcntl(sockfd, F_GETFL); 
if(opts < 0) { 
perror("fcntl(F_GETFL)\n"); 
exit(1); 
} 
opts = (opts | O_NONBLOCK); 
if(fcntl(sockfd, F_SETFL, opts) < 0) { 
perror("fcntl(F_SETFL)\n"); 
exit(1); 
} 
} 

int main(){ 
struct epoll_event ev, events[MAX_EVENTS]; 
int addrlen, listenfd, conn_sock, nfds, epfd, fd, i, nread, n; 
struct sockaddr_in local, remote; 
char buf[BUFSIZ]; 

//创建listen socket 
if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { 
perror("sockfd\n"); 
exit(1); 
} 
setnonblocking(listenfd); 
bzero(&local, sizeof(local)); 
local.sin_family = AF_INET; 
local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);; 
local.sin_port = htons(PORT); 
if( bind(listenfd, (struct sockaddr *) &local, sizeof(local)) < 0) { 
perror("bind\n"); 
exit(1); 
} 
listen(listenfd, 20); 

epfd = epoll_create(MAX_EVENTS); 
if (epfd == -1) { 
perror("epoll_create"); 
exit(EXIT_FAILURE); 
} 

ev.events = EPOLLIN; 
ev.data.fd = listenfd; 
if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &ev) == -1) { 
perror("epoll_ctl: listen_sock"); 
exit(EXIT_FAILURE); 
} 

for (;;) { 
nfds = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENTS, -1); 
if (nfds == -1) { 
perror("epoll_pwait"); 
exit(EXIT_FAILURE); 
} 

for (i = 0; i < nfds; ++i) { 
fd = events[i].data.fd; 
if (fd == listenfd) { 
while ((conn_sock = accept(listenfd,(struct sockaddr *) &remote, 
(size_t *)&addrlen)) > 0) { 
setnonblocking(conn_sock); 
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; 
ev.data.fd = conn_sock; 
if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, conn_sock, 
&ev) == -1) { 
perror("epoll_ctl: add"); 
exit(EXIT_FAILURE); 
} 
} 
if (conn_sock == -1) { 
if (errno != EAGAIN && errno != ECONNABORTED 
&& errno != EPROTO && errno != EINTR) 
perror("accept"); 
} 
continue; 
} 
if (events[i].events & EPOLLIN) { 
n = 0; 
while ((nread = read(fd, buf + n, BUFSIZ-1)) > 0) { 
n += nread; 
} 
if (nread == -1 && errno != EAGAIN) { 
perror("read error"); 
} 
ev.data.fd = fd; 
ev.events = events[i].events | EPOLLOUT; 
if (epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev) == -1) { 
perror("epoll_ctl: mod"); 
} 
} 
if (events[i].events & EPOLLOUT) { 
sprintf(buf, "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Length: %d\r\n\r\nHello World", 11); 
int nwrite, data_size = strlen(buf); 
n = data_size; 
while (n > 0) { 
nwrite = write(fd, buf + data_size - n, n); 
if (nwrite < n) { 
if (nwrite == -1 && errno != EAGAIN) { 
perror("write error"); 
} 
break; 
} 
n -= nwrite; 
} 
close(fd); 
} 
} 
} 

return 0; 
} 

posted on 2013-07-01 15:38 C++技术中心 阅读(16046) 评论(2)  编辑 收藏 引用 所属分类: Linux 编程

Feedback

# re: epoll完整实例 2014-03-28 18:10 yinquan
博主，你的代码写得实在一般，大段重复代码，虽然原理你很清楚  回复  更多评论
  

# re: epoll完整实例[未登录] 2014-06-24 16:32 无名
有点乱  回复  更多评论
  


只有注册用户登录后才能发表评论。
网站导航: 博客园   IT新闻   BlogJava   博问   Chat2DB   管理