Linux下IO多路复用（二）

poll

一、poll说明

1. poll的机制与select类似，同样是轮询多个描述符，再根据描述符的状态进行处理；
2. 但是poll没有描述符数量的限制，这个与机器的上限有关；
3. 缺点与select类似即需要将大量的描述符从用户态复制至内核态；而不论这些文件描述符是否就绪，它的开销随着文件描述符数量的增加而线性增加。

二、函数原型

int poll(struct pollfd fd[], nfds_t nfds, int timeout);

结构体struct pollfd

struct pollfd
{
 int fd ; //文件描述符
 short events; // 等待发生的 事件
 short revents; // 实际发生的事件
}

事件 events

POLLIN  //有数据可读
POLLRDNORM //有普通数据可读
POLLRDBAND //有优先数据可读
POLLPRI  //有紧急数据可读
POLLOUT  //数据可写
POLLWRNORM //普通数据可写
POLLWRBAND //优先数据可写
POLLMSGSIGPOLL //消息可用

返回事件 revent

还包括

POLLERR  //指定描述符发生错误
POLLHUP  //指定文件描述符挂起事件
POLLNVAL //指定描述符非法

nfds_t nfds

1. 要监视的描述符的数目。

int timeout

1. 是一个用毫秒表示的时间，是指定poll在返回前没有接收事件时应该等待的时间。

2. 如果值为-1，poll就永远都不会超时。如果整数值为32个比特，那么最大的超时周期大约是30分钟。

   1. INFTIM //永远等待
   2. 0 //立即返回，不阻塞进程
   3. 正值 //等待指定数目的毫秒数

返回值

1. 成功时，poll()返回结构体中revents域不为0的文件描述符个数；
2. 如果在超时前没有任何事件发生，poll()返回0；
3. 失败时，poll()返回-1;

1. 使用poll与select不一样，因为它们在合适的时候总是会从revents返回；
2. POLLIN | POLLPRI 等价于select的读事件；
3. POLLOUT|POLLWRBAND 等价于select的写事件；
4. 而POLLOUT等价于POLLWRNORM。
5. 注意这些表示并不是互斥的，它们可以被同时设置，表示这个文件描述符的读取和写入都会正常返回而不阻塞。
6. timeout参数指定等待的毫秒数，无论I/O是否准备好，poll都会返回。
7. timeout指定为负数表示无限超时，使poll一直挂起直到一个指定事件的发生。

三、伪代码

/// Handle poll input types
#define READ_ONLY ( POLLIN | POLLPRI )
/// Handle poll error types
#define POLL_ERROR ( POLLERR | POLLHUP | POLLNVAL )
/// Handle pool output types
#define POLL_OUTPUT ( POLLOUT )

socket...;
bind...;
listen...;
int i=0;
struct pollfd pollfds[MAXCN];
for(i=0;i<MAXCN; i++)
 pollfds[i].fd = -1; //初始化poll结构中的文件描述符fd

pollfds[0].fd = serverfd; //tcp描述符
pollfds[0].events = READ_ONLY; // 普通或优先级带数据可读POLLIN

setNonBlocking(serverfd); //配置非阻塞模式

int timeout = 30000; /* 设定3秒后超时 */
int maxfd=0;
while(1)
{
 //对加入poll结构体数组所有元素进行监测
 int ret = poll(pollfds, static_cast<unsigned long>(maxfd+1),timeout);
 if(ret < 0) //没有找到有效的连接 失败
 {
  //error
  break;
 }
 else if(ret == 0)
 {
  //timeout
  continue;
 }
 //监测serverfd(监听套接字)是否存在连接
 if(pollfds[0].revents & POLLIN)
 {
  //从tcp完成连接中提取客户端
  int clientfd = accept...
  //添加新的fd 到数组中 判断有效的连接数是否小于最大的连接数，如果小于的话，就把新的连接套接字加入集合
  if(maxfd >= MAXCN)
  {
   //超出链接数量
   //关闭
  }
  else
  {
   //加入poll监视
   setNonBlocking(clientfd); //配置非阻塞模式
  }
 }
 //继续响应就绪的描述符
 for()
 {
  if(pollfds[i].revents & (READ_ONLY | POLL_ERROR))
   callReadBackFunC();
 }
}

四、poll完整代码示例