epoll

epoll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，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

• epoll 底层是用红黑树实现的
• epoll_wait 会传出所有相应事件

epoll_create

int epoll_create(int size);		创建一棵监听红黑树size：创建的红黑树的监听节点数量。（仅供内核参考。）返回值：指向新创建的红黑树的根节点的 fd。 失败： -1 errno

epoll_ctl

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);	操作监听红黑树epfd：epoll_create 函数的返回值。 epfdop：对该监听红黑数所做的操作。EPOLL_CTL_ADD 添加fd到 监听红黑树EPOLL_CTL_MOD 修改fd在 监听红黑树上的监听事件。EPOLL_CTL_DEL 将一个fd 从监听红黑树上摘下（取消监听）fd：待监听的fdevent：	本质 struct epoll_event 结构体 地址成员 events：EPOLLIN / EPOLLOUT / EPOLLERR成员 data： 联合体（共用体）：int fd;	  对应监听事件的 fd// 这三个先不用管,默认参数void *ptr； uint32_t u32;uint64_t u64;		返回值：成功 0； 失败： -1 errno

epoll_wait

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout); 	 阻塞监听。epfd：epoll_create 函数的返回值。 epfdevents：传出参数，【数组】， 满足监听条件的 那些 fd 结构体 .有事件发生maxevents：数组 元素的总个数。 1024 ( 比如struct epoll_event evnets[1024] )timeout：-1: 阻塞0： 不阻塞>0: 超时时间 （毫秒）返回值：> 0: 满足监听的 总个数。 可以用作循环上限。0： 没有fd满足监听事件-1：失败。 errno

epoll实现多路IO转接思路：

lfd = socket（）;			监听连接事件lfd
bind();
listen();int epfd = epoll_create(1024);				epfd, 监听红黑树的树根。
struct epoll_event tep, ep[1024];			tep, 用来设置单个fd属性， ep 是 epoll_wait() 传出的满足监听事件的数组。tep.events = EPOLLIN;					    监听读事件
tep.data.fd = lfd							监听lfd
epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, lfd, &tep);		将 lfd 添加到监听红黑树上。while (1) {ret = epoll_wait(epfd， ep，1024， -1);			实施监听for (i = 0; i < ret; i++) {if (ep[i].data.fd == lfd) {				// lfd 满足读事件，有新的客户端发起连接请求cfd = Accept();tep.events = EPOLLIN;				初始化  cfd的监听属性。tep.data.fd = cfd;epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_ADD, cfd, &tep);} else {						cfd 们 满足读事件， 有客户端写数据来。n = read(ep[i].data.fd, buf, sizeof(buf));if ( n == 0) {close(ep[i].data.fd);epoll_ctl(epfd， EPOLL_CTL_DEL, ep[i].data.fd , NULL);	// 将关闭的cfd，从监听树上摘下。} else if （n > 0） {小写-->大写write(ep[i].data.fd, buf, n);}}
}

epoll实战

需求:实现一个服务器,当客户端发送小写字母的时候,返回大写字母

#include <stdio.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  
#include <arpa/inet.h>  
#include <sys/epoll.h>  
#include <errno.h>  
#include <ctype.h>  #define MAXLINE 8192  
#define SERV_PORT 8000  
#define OPEN_MAX 5000  int main(int argc, char *argv[])  
{  int i, listenfd, connfd, sockfd;  int  n, num = 0;  ssize_t nready, efd, res;  char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];  socklen_t clilen;  struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;  struct epoll_event tep, ep[OPEN_MAX];       //tep: epoll_ctl参数  ep[] : epoll_wait参数  listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  int opt = 1;  setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));      //端口复用  bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));  // 清0servaddr.sin_family = AF_INET;  servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);  bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));  listen(listenfd, 20);  efd = epoll_create(OPEN_MAX);               //创建epoll模型, efd指向红黑树根节点  if (efd == -1)  exit(-1);  tep.events = EPOLLIN;             // 监听读事件tep.data.fd = listenfd;           // 指定lfd的监听事件为"读"  res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &tep);  //将lfd及对应的结构体设置到树上,efd可找到该树  if (res == -1)  exit(-1);  for ( ; ; ) {  /*epoll为server阻塞监听事件, ep为struct epoll_event类型数组, OPEN_MAX为数组容量, -1表永久阻塞*/  // nready 为事件发生的数目 , ep 为发生事件的数组nready = epoll_wait(efd, ep, OPEN_MAX, -1);   if (nready == -1)  exit(-1);  for (i = 0; i < nready; i++) {  if (!(ep[i].events & EPOLLIN))      //如果不是"读"事件, 继续循环  continue;  if (ep[i].data.fd == listenfd) {    //判断满足事件的fd是不是lfd              clilen = sizeof(cliaddr);  connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);    //接受链接  printf("received from %s at PORT %d\\n",   inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),   ntohs(cliaddr.sin_port));  printf("cfd %d---client %d\\n", connfd, ++num);  tep.events = EPOLLIN; tep.data.fd = connfd;  res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_ADD, connfd, &tep);      //加入红黑树  if (res == -1)  exit(-1);  } else{ // 读取客户端发送的数据                                                     sockfd = ep[i].data.fd;  n = read(sockfd, buf, MAXLINE);  if (n == 0) {                                           //读到0,说明客户端关闭链接  res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);  //将该文件描述符从红黑树摘除  if (res == -1)  exit(-1);  close(sockfd);                                      //关闭与该客户端的链接  printf("client[%d] closed connection\\n", sockfd);  } else if (n < 0) {                                     //出错  perror("read n < 0 error: ");                      res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);  //摘除节点  close(sockfd);  } else {                                                //实际读到了字节数  for (i = 0; i < n; i++)  buf[i] = toupper(buf[i]);                       //转大写,写回给客户端if(buf[0] == 'Q'){  res = epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL); // 当发送quit的时候，就从红黑树上把此节点摘下 if(res < 0){printf("epoll_crl error\\n");}  close(sockfd); // 关闭文件描述符}  write(sockfd, buf, n);  }  }  }  }  close(listenfd);  close(efd);  return 0;  
}  

epoll水平触发(ET)与边缘触发(LT)

• LT模式（水平触发）下，只要这个fd还有数据可读，每次 epoll_wait都会返回它的事件，提醒用户程序去操作；

• 而在ET（边缘触发）模式中，它只会提示一次，直到下次再有数据流入之前都不会再提示了，无论fd中是否还有数据可读。