Linux企业级开发技术（4）——epoll企业级开发之epoll例程
来源：互联网 发布：linux vmstat 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 07:43
为了使大家更加深入了解epoll模型在企业应用中的使用，下面给出一段基于epoll的服务器代码，并在代码中添加了详细注释：
#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; #define MAXLINE 5#define LISTENQ 5#define SERV_PORT 5000 bool bWrite = false; void setnonblocking(int sock){ intopts; 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); } } static void sig_pro(int signum){ cout<< "recv signal:" << signum << endl;} int main(int argc, char* argv[]){ inti, n, listenfd, connfd, nfds; charline[MAXLINE + 1]; socklen_tclilen; //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 structepoll_event ev,events[20]; //生成用于处理accept的epoll专用的文件描述符 intepfd=epoll_create(256); structsockaddr_in clientaddr; structsockaddr_in serveraddr; //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_tnewmask; //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); structsigaction sa; sa.sa_flags = SA_RESTART; //SA_RESART:自动重启动被中断的系统调用,0:默认不自动重启动被中断的系统调用 sa.sa_handler = sig_pro; sigaction(SIGINT, &sa, NULL); sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL); sigaction(SIGUSR2, &sa, NULL); sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL); /*//系统调用被中断信号中断的测试验证 charbuf[1024]; int nn; while(1){ if((nn = read(STDIN_FILENO, buf, 1024)) == -1) { if(errno == EINTR) printf("read isinterrupted\n"); } else { write(STDOUT_FILENO, buf, nn); } } return 0;*/ listenfd= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //把socket设置为非阻塞方式 setnonblocking(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 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev); bzero(&serveraddr,sizeof(serveraddr)); serveraddr.sin_family= AF_INET; serveraddr.sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY); serveraddr.sin_port=htons(SERV_PORT); bind(listenfd,(sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)); listen(listenfd,LISTENQ); for( ; ; ) { cout<< "active" << endl; //等待epoll事件的发生 nfds=epoll_wait(epfd,events,20,500); //处理所发生的所有事件 for(i = 0; i < nfds; ++i) { if(events[i].data.fd < 0) { continue; } if(events[i].data.fd == listenfd) //监听上的事件 { cout<< "[conn] events=" << events[i].events << endl; if(events[i].events&EPOLLIN) //有连接到来 { do { clilen= sizeof(struct sockaddr); connfd= accept(listenfd,(sockaddr *)&clientaddr, &clilen); if(connfd > 0) { cout<< "[conn] peer=" << inet_ntoa(clientaddr.sin_addr)<< ":" << ntohs(clientaddr.sin_port) << endl; //把socket设置为非阻塞方式 setnonblocking(connfd); //设置用于读操作的文件描述符 ev.data.fd=connfd; //设置用于注测的读操作事件 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET; //注册ev epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,connfd,&ev); } else { cout<< "[conn] errno=" << errno << endl; if(errno == EAGAIN) //没有连接需要接收了 { break; } elseif (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 { cout<< "[conn] close listen because accept fail and errno not equaleagain or eintr" << endl; //此时说明该描述字已经出错了,需要重新创建和监听 close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); //重新监听 listenfd= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); setnonblocking(listenfd); ev.data.fd=listenfd; ev.events=EPOLLIN|EPOLLET; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev); bind(listenfd,(sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)); listen(listenfd,LISTENQ); break; } } }while (1); } elseif (events[i].events&EPOLLERR || events[i].events&EPOLLHUP) //有异常发生 { cout<< "[conn] close listen because epollerr or epollhup" <<errno << endl; close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); //重新监听 listenfd= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); setnonblocking(listenfd); ev.data.fd=listenfd; ev.events=EPOLLIN|EPOLLET; epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev); bind(listenfd,(sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr)); listen(listenfd,LISTENQ); } } else //连接上的事件 { cout<< "[data] events=" << events[i].events << endl; if(events[i].events&EPOLLIN) //有数据可读 { do { n= read(events[i].data.fd, line, MAXLINE); if(n > 0) //读到数据 { line[n]= '\0'; //综合下面两种情况,在读到字节数大于0时必须继续读,不管读到字节数是否等于接收缓冲区大小, //也不管错误代码是否为EAGAIN,否则要么导致关闭事件丢失,要么导致后续数据的丢失 if(n < MAXLINE) { //经过验证,如果对方发送完数据后就断开,即使判断是否错误代码为EAGAIN,也会导致close事件丢失, //必须继续读,以保证断开事件的正常接收 cout<< "[data] n > 0, read less recv buffer size, errno="<< errno << ",len=" << n << ",data=" << line << endl; } else { //经过验证,发送字节数大于等于接收缓冲区时,读到字节数为接收缓冲区大小,错误代码为EAGAIN, //必须继续读,以保证正常接收后续数据 cout<< "[data] n > 0, read equal recv buffer size, errno="<< errno << ",len=" << n << ",data=" << line << endl; } } elseif (n < 0) //读取失败 { if (errno == EAGAIN) //没有数据了 { cout<< "[data] n < 0, no data, errno=" << errno <<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<< "[data] n < 0, interrupt, errno=" << errno <<endl; } else //客户端主动关闭 { cout<< "[data] n < 0, peer close, errno=" << errno<< endl; close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); break; } } elseif (n == 0) //客户端主动关闭 { cout<< "[data] n = 0, peer close, errno=" << errno <<endl; //同一连接可能会出现两个客户端主动关闭的事件,一个errno是EAGAIN(11),一个errno是EBADF(9), //对错误的文件描述符EBADF(9)进行关闭操作不会有什么影响,故可以忽略,以减少errno判断的开销 close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); break; } }while (1); } elseif (events[i].events&EPOLLOUT) //可以写数据 { cout<< "[data] epollout" << endl; if(events[i].data.u64 >> 32 == 0x01) //假定0x01代表关闭连接 { //在需要主动断开连接时仅注册此事件不含可读事件,用来处理服务端主动关闭 close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); } else //其它情况可以去设置该连接的可写标志 { bWrite= true; } } elseif (events[i].events&EPOLLERR || events[i].events&EPOLLHUP) //有异常发生 { cout<< "[data] close peer because epollerr or epollhup" <<endl; close(events[i].data.fd); epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,events[i].data.fd,&events[i]); } } } } return 0;} ssize_t mysend(int socket, const void*buffer, size_t length, int flags){ ssize_ttmp; size_tleft = length; constchar *p = (const char *)buffer; while(left > 0) { if(bWrite) //判断该连接的可写标志 { tmp= send(socket, p, left, flags); if(tmp < 0) { //当socket是非阻塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满, if(errno == EAGAIN) { //设置该连接的不可写标志 bWrite= false; usleep(20000); continue; } elseif (errno == EINTR) { //被中断信号打断的情况可以忽略,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 { //其它情况下一般都是连接出现错误了,外部采取关闭措施 break; } } elseif ((size_t)tmp == left) { break; } else { left-= tmp; p+= tmp; } } else { usleep(20000); } } return(ssize_t)(length - left);}
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