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函數原型:
函數說明:該函數允許進程指示內核等待多個事件中的任何一個發生,并只在有一個或多個事件發生或經歷一段指定的時間后才喚醒它。
參數說明:
fds:是一個struct pollfd結構類型的數組,用于存放需要檢測其狀態的Socket描述符;
每當調用這個函數之后,系統不會清空這個數組,操作起來比較方便;特別是對于socket連接比較多的情況下,在一定程度上可以提高處理的效率;這一點與select()函數不同,調用select()函數之后,select()函數會清空它所檢測的socket描述符集合,導致每次調用select()之前都必須把socket描述符重新加入到待檢測的集合中;因此,select()函數適合于只檢測一個socket描述符的情況,而poll()函數適合于大量socket描述符的情況;
nfds:nfds_t類型的參數,用于標記數組fds中的結構體元素的總數量;
timeout:是poll函數阻塞的時間,單位:毫秒;
如果timeout==0,那么poll() 函數立即返回而不阻塞
如果timeout==INFTIM,即負數,那么poll() 函數會一直阻塞下去,直到所檢測的socket描述符上的感興趣的事件發生是才返回,如果感興趣的事件永遠不發生,那么poll()就會永遠阻塞下去;
poll()函數會以輪詢方式在timeout所指定的毫秒時間長度之后返回
返回值:
>0:數組fds中準備好讀、寫或出錯狀態的那些socket描述符的總數量;
==0:數組fds中沒有任何socket描述符準備好讀、寫,或出錯;此時poll超時,超時時間是timeout毫秒
-1: poll函數調用失敗,同時會自動設置全局變量errno;
struct pollfd中event的設置參數:
實現IO復用:關心輸入輸出條件就緒
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<poll.h> int main() { struct pollfd fds[2]; fds[0].fd=0; fds[0].events=POLLIN; fds[0].revents=0; fds[1].fd=1; fds[1].events=POLLOUT; fds[1].revents=0; char buf[1024]; ssize_t _s; int i=0; int timeout=5000; while(1) { timeout=5000; switch(poll(fds,2,timeout)) { case -1://error perror("poll"); break; case 0://timeout printf("time out\n"); break; default: { for(i=0;i<2;++i) { if(fds[i].fd==0&&fds[i].revents&POLLIN) { _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; if(strncmp(buf,"quit",4)==0) { close(fds[i].fd); exit(0); } printf("echo:%s",buf); } //fds[i].revents=0;//not need } // else if(fds[i].fd==1&&fds[i].revents&&POLLOUT) // { // strcpy(buf,"hello"); // printf("echo: %s",buf); // fds[i].revents=0;//not need // } } } break; } } return 0; }
運行截圖:
TCP通信:監聽socket
server:
創建監聽套接字并初始化:調用socket,bind,listen,唯一描述符是監聽描述符初始化數據結構。
阻塞于select:select等待某個事件發生或新客戶連接的建立或是數據,FIN或RST的到達。
accept新連接
如果監聽套接字變為可讀,那么已建立一個新的連接,我們調用accept并更新相應數據結構。使用fds數組中第一個未用項記錄這個已連接描述符。
檢查現有連接
對于每個現有客戶連接,我們要測試其描述符是否在select返回描述符集中,如果是就從該客戶讀取一行文本,并回顯,輸出。如果該客戶關閉了連接,那么read將返回0,更新數據結構。
poll與select不同在于描述符存儲方式不同和參數類型不同。
1.結構體數組的管理:當每次有需要關心的描述符時,將其放入結構體中,每次有無效的描述符后,將其描述符置-1,下次poll函數會忽略它。當有新的描述符加入時,從頭遍歷結構體,將為-1的元素設為要關心的描述符事件狀態。切記:當新的描述符加到結構體數組末尾時要更新關心描述符個數,即poll第二個參數。
2.每次調用poll后,結構體元素revents會存儲就緒事件狀態,當每次重新調用poll之前時,系統會自己設置其為0,重新監聽關心事件(不需要用戶重新置0)
3.poll中參數不是輸入,輸出型,因此timeout,struct pollfd *fds參數不需重置,nfds看情況(參照第一點),而select函數是輸入輸出類型,每次調用前需重置。
//server:最終版 include<stdio.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/types.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> #include<stdlib.h> #include<poll.h> #include<string.h> #include<errno.h> #define _BACKLOG_ 5 #define _SIZE_ 64 static void usage(const char* proc) { printf("%s [ip][port]\n",proc); } static int start(char* ip,int port) { //1.create a socket int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } //2.bind struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(2); } //3.set listen state if(listen(sock,_BACKLOG_)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 1; } int _port=atoi(argv[2]); char* _ip=argv[1]; //listen_sock_fd int listen_sock=start(_ip,_port); struct pollfd polls[_SIZE_];//struct pollfd arrays int index=0;//effective fdnum int timeout=5000;//millseconds int i=0;//index polls[0].fd=listen_sock; polls[0].events=POLLIN; polls[0].revents=0; int max_num=1; for(i=1;i<_SIZE_;++i) { polls[i].fd=-1; } char buf[1024]; ssize_t _s=0; struct sockaddr_in remote;//accept socklen_t len=sizeof(remote); while(1) { //new start //timeout=5000; switch(poll(polls,max_num,timeout)) { case 0://timeout printf("time out...\n"); break; case -1://error perror("poll"); break; default://normal { for(i=0;i<max_num;++i) { if(polls[i].fd==listen_sock&&(polls[i].revents&\ POLLIN)) { printf("get a connect\n"); int new_sock=accept(listen_sock,\ (struct sockaddr*)&remote,&len); if(new_sock<0) { perror("accept"); continue; } int j=1;//0 is listensock for(;j<_SIZE_;++j) { if(polls[j].fd==-1) { polls[j].fd=new_sock; polls[j].events=POLLIN; polls[j].revents=0; break; } } if(j==_SIZE_) { printf("full"); close(new_sock); return -1; } if(j==max_num)//加入的是max_num為下標的位置,即最后 max_num+=1; } else if(polls[i].fd>0&&(polls[i].revents&\ POLLIN))//read ready { _s=read(polls[i].fd,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("client: %s",buf); write(polls[i].fd,buf,strlen(buf)); polls[i].revents=0;//not need } else if(_s==0)//client close { close(polls[i].fd); polls[i].fd=-1; printf("client is close\n"); } } else {} } } break; } } for(i=0;i<_SIZE_;++i) { if(polls[i].fd!=-1) close(polls[i].fd); } return 0; } //server:優質版 #include<stdio.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/types.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> #include<stdlib.h> #include<poll.h> #include<string.h> #include<errno.h> #define _BACKLOG_ 5 #define _SIZE_ 64 static void usage(const char* proc) { printf("%s [ip][port]\n",proc); } static int start(char* ip,int port) { //1.create a socket int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } //2.bind struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0) { perror("bind"); exit(2); } //3.set listen state if(listen(sock,_BACKLOG_)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 1; } int _port=atoi(argv[2]); char* _ip=argv[1]; //listen_sock_fd int listen_sock=start(_ip,_port); struct pollfd polls[_SIZE_];//struct pollfd arrays int index=0;//effective fdnum int timeout=5000;//millseconds int i=0;//index polls[0].fd=listen_sock; polls[0].events=POLLIN; polls[0].revents=0; ++index; for(i=1;i<_SIZE_;++i) { polls[i].fd=-1; } char buf[1024]; ssize_t _s=0; struct sockaddr_in remote;//accept socklen_t len=sizeof(remote); while(1) { //new start timeout=5000; int j=index; i=0; //消除struct pollfd中已不關心的描述符:前移,得到有效的最后一個元素下標 while(i<j) { while(i<j&&polls[i].fd!=-1)//從前面數第一個無效的 ++i; while(i<j&&polls[j].fd==-1)//從后面數第一個有效的 --j; if(i<j)//復制fd { polls[i].fd=polls[j].fd; polls[i].events=POLLIN;//可不需要,因為event參數不發生變化,本程序只監聽讀事件 polls[index].revents=0; } } index=i; //printf("%d",index); //須保證polls是有序的 switch(poll(polls,index,timeout))//index表明最后一個關心的描述符在數組中下標+1=個數 { case 0://timeout printf("time out...\n"); break; case -1://error perror("poll"); break; default://normal { for(i=0;i<index;++i) { if(polls[i].fd==listen_sock&&(polls[i].revents&\ POLLIN)) { printf("get a connect\n"); int new_sock=accept(listen_sock,\ (struct sockaddr*)&remote,&len); if(new_sock<0) { perror("accept"); continue; } if(index==_SIZE_) { printf("full"); close(new_sock); return -1; } polls[index].fd=new_sock; polls[index].events=POLLIN; polls[index].revents=0; ++index; } else if(polls[i].fd>0&&(polls[i].revents&\ POLLIN))//read ready { _s=read(polls[i].fd,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("client: %s",buf); write(polls[i].fd,buf,strlen(buf)); polls[i].revents=0; } else if(_s==0)//client close { close(polls[i].fd); polls[i].fd=-1; printf("client is close\n"); } } else {} } } break; } } for(i=0;i<_SIZE_;++i) { if(polls[i].fd!=-1) close(polls[i].fd); } return 0; } //仿select版,用輔助數組存儲,沒有利用poll結構體的優點,event不清空,開銷大 int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 1; } int _port=atoi(argv[2]); char* _ip=argv[1]; //listen_sock_fd int listen_sock=start(_ip,_port); struct pollfd polls[_SIZE_];//struct pollfd arrays int index=0;//effective fdnum int timeout=5000;//millseconds int i=0;//index int fds[_SIZE_]; fds[0]=listen_sock; for(i=1;i<_SIZE_;++i) { fds[i]=-1; } char buf[1024]; ssize_t _s=0; struct sockaddr_in remote;//accept socklen_t len=sizeof(remote); while(1) { index=0;//new start timeout=5000; for(i=0;i<_SIZE_;++i) { polls[i].fd=-1; } for(i=0;i<_SIZE_;++i) { if(fds[i]!=-1) { polls[index].fd=fds[i]; polls[index].events=POLLIN; polls[index].revents=0; ++index; } } switch(poll(polls,index,timeout)) { case 0://timeout printf("time out...\n"); break; case -1://error perror("poll"); break; default://normal { for(i=0;i<index;++i) { if(polls[i].fd==listen_sock&&(polls[i].revents&\ POLLIN)) { printf("get a connect\n"); int new_sock=accept(listen_sock,\ (struct sockaddr*)&remote,&len); if(new_sock<0) { perror("accept"); continue; } int j; for(j=0;j<_SIZE_;++j) { if(fds[j]==-1) { fds[j]=new_sock; break; } } if(j==_SIZE_) { printf("full"); close(new_sock); return -1; } polls[i].revents=0;//reset } else if(polls[i].fd>0&&(polls[i].revents&\ POLLIN))//read ready { _s=read(polls[i].fd,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("client: %s",buf); write(polls[i].fd,buf,strlen(buf)); } else if(_s==0)//client close { close(polls[i].fd); int j; for(j=0;j<_SIZE_;++j) { if(fds[j]==polls[i].fd) { fds[j]=-1; break; } } printf("client is close\n"); } } else {} } } break; } } for(i=0;i<_SIZE_;++i) { if(fds[i]!=-1) close(fds[i]); } return 0; } //client: #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<string.h> void Usage(const char* proc) { printf("%s [ip][port]",proc); } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { Usage(argv[0]); return 1; } int client_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(client_sock<0) { perror("socket"); return 1; } struct sockaddr_in client; client.sin_family=AF_INET; client.sin_port=htons(atoi(argv[2])); client.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); char buf[1024]; ssize_t _s; if(connect(client_sock,(struct sockaddr*)&client,sizeof(client))<0) { perror("connection"); return 2; } while(1) { printf("please enter:\n"); _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) buf[_s]='\0'; if(strncmp(buf,"quit",4)==0) { printf("client is quit\n"); break; } write(client_sock,buf,_s); _s=read(client_sock,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]='\0'; printf("server->client: %s",buf); } } close(client_sock); return 0; }
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