Linux Epoll介绍和程序实例

1. Epoll是何方神圣？

其实在Linux下设计并发网络程序，向来不缺少方法，比如典型的Apache模型（Process Per Connection，简称PPC），TPC（Thread PerConnection）模型，以及select模型和poll模型，那为何还要再引入Epoll这个东东呢？那还是有得说说的…

如果不摆出来其他模型的缺点，怎么能对比出Epoll的优点呢。

2.1 PPC/TPC模型

这两种模型思想类似，就是让每一个到来的连接一边自己做事去，别再来烦我。只是PPC是为它开了一个进程，而TPC开了一个线程。可是别烦我是有代价的，它要时间和空间啊，连接多了之后，那么多的进程/线程切换，这开销就上来了；因此这类模型能接受的最大连接数都不会高，一般在几百个左右。

2.2 select模型

2.3 poll模型

基本上效率和select是相同的，select缺点的2和3它都没有改掉。

3. Epoll的提升

把其他模型逐个批判了一下，再来看看Epoll的改进之处吧，其实把select的缺点反过来那就是Epoll的优点了。

4. Epoll为什么高效

Epoll的高效和其数据结构的设计是密不可分的，这个下面就会提到。

首先回忆一下select模型，当有I/O事件到来时，select通知应用程序有事件到了快去处理，而应用程序必须轮询所有的FD集合，测试每个FD是否有事件发生，并处理事件；代码像下面这样：

int

if(res > 0)

{

for(int

{

if(FD_ISSET(allConnection[i],&readfds))

{

handleEvent(allConnection[i]);

}

}

}

// if(res == 0) handle timeout, res < 0 handle error

Epoll不仅会告诉应用程序有I/0事件到来，还会告诉应用程序相关的信息，这些信息是应用程序填充的，因此根据这些信息应用程序就能直接定位到事件，而不必遍历整个FD集合。

res = epoll_wait(epfd, events, 20, 120);

for(int

{

handleEvent(events[n]);

}

5. Epoll关键数据结构

前面提到Epoll速度快和其数据结构密不可分，其关键数据结构就是：

epoll_event {

// Epoll events

// User datavariable

};

typedefunion

void

int

__uint32_t u32;

__uint64_t u64;

} epoll_data_t;

可见epoll_data是一个union结构体,借助于它应用程序可以保存很多类型的信息:fd、指针等等。有了它，应用程序就可以直接定位目标了。

既然Epoll相比select这么好，那么用起来如何呢？会不会很繁琐啊…先看看下面的三个函数吧，就知道Epoll的易用了。

epoll_create(int

生成一个Epoll专用的文件描述符，其实是申请一个内核空间，用来存放你想关注的socket fd上是否发生以及发生了什么事件。size就是你在这个Epoll fd上能关注的最大socket fd数，大小自定，只要内存足够。

epoll_ctl(intintintstructepoll_event *event);

控制某个Epoll文件描述符上的事件：注册、修改、删除。其中参数epfd是epoll_create()创建Epoll专用的文件描述符。相对于select模型中的FD_SET和FD_CLR宏。

epoll_wait(intstructepoll_event * events,intint

等待I/O事件的发生；参数说明：

epoll_event:用于回传代处理事件的数组；

maxevents:每次能处理的事件数；

timeout:等待I/O事件发生的超时值；

返回发生事件数。

相对于select模型中的select函数。

下面是一个简单Echo Server的例子程序，麻雀虽小，五脏俱全，还包含了一个简单的超时检查机制，简洁起见没有做错误处理。

[cpp]view plaincopy

18. usingnamespace
20. struct
22. int
23. voidintintvoid
24. int
25. void
26. int
27. char
28. int
29. long
32. voidintvoidintintvoidvoid
39. sizeof
45. voidintint
47. struct
48. int
51. if
54. else
58. if
60. else
64. voidint
66. struct
67. ifreturn
72. int
74. voidintintvoid
75. voidintintvoid
77. voidintintvoid
79. struct
80. sizeof(struct
81. int
83. ifstruct
85. if
89. return
91. do
93. for
95. if
97. break
100. if
103. break
106. int
107. if
110. break
115. while
120. voidintintvoid
122. structstruct
123. int
125. sizeof
127. if
130. '\0'
131. "C[%d]:%s\n"
136. elseif
141. else
148. voidintintvoid
150. structstruct
151. int
154. if
158. if
166. else
173. voidintshort
175. int
183. sizeof
187. constsizeof
190. intintchar
192. short
193. if
198. if
202. struct
204. int
205. while
207. long
208. for(int
210. if
211. ifcontinue
212. long
213. if
221. int
222. if
224. break
226. for(int
227. struct
228. if
232. if
239. return

文章来源: Linux Epoll介绍和程序实例