/* *epoll基于非阻塞I/O事件驱动 * 反应堆模型 */ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/epoll.h> #include <arpa/inet.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define MAX_EVENTS 1024 //监听上限数 #define BUFLEN 4096 //从管道中读取的最大字节数 #define SERV_PORT 8080 //默认端口 //读管道 void recvdata(int fd,int events,void *arg); //写管道 void senddata(int fd,void *arg); /* 描述就绪文件描述符相关信息 */ struct myevent_s { int fd; //要监听的文件描述符 int events; //对应的监听事件 void *arg; //泛型参数 void (*call_back)(int fd,void *arg); //回调函数 int status; //是否在监听:1->在红黑树上(监听),0->不在(不监听) char buf[BUFLEN]; //存放读到的内容 int len; //读到的长度 long last_active; //记录每次加入红黑树 g_efd 的时间值 }; int g_efd; //全局变量,保存epoll_create返回的文件描述符 struct myevent_s g_events[MAX_EVENTS+1]; //自定义结构体类型数组. +1-->listen fd(最后一个元素存放监听套接字),方便管理套接字 /* -------------------------------------------*/ /** * @brief eventset * @function 数组元素的初始化 * * @ev 数组元素地址 * @fd 要监听的文件描述符 * @call_back 回调函数 * @arg 参数 * -------------------------------------------*/ void eventset(struct myevent_s *ev,int fd,void (*call_back)(int,int,void *),void *arg) { ev->fd = fd; ev->call_back = call_back; ev->events = 0;//对应的监听事件 ev->arg = arg; //自己指向自己 ev->status = 0;//是否在监听:1->在红黑树上(监听),0->不在(不监听) //memset(ev->buf,sizeof(ev->buf)); //ev->len = 0; ev->last_active = time(NULL); //调用eventset函数的时间 return; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief eventadd * @function 事件的添加或修改 * * @efd epoll句柄 * @events 要监听或修改的事件 * @ev 数组元素地址 * -------------------------------------------*/ void eventadd(int efd,struct myevent_s *ev) { struct epoll_event epv = {0,{0}};//需要监听事件的结构体 int op; //EPOLL_CTL_MOD（修改树中节点属性），EPOLL_CTL_ADD（向树中插入节点） epv.data.ptr = ev; //指向一个 myevent_s结构体变量 epv.events = ev->events = events; //监听事件赋值 ，EPOLLIN 或 EPOLLOUT if (ev->status == 1) { //已经在红黑树 g_efd 里 op = EPOLL_CTL_MOD; //修改其属性 } else { //不在红黑树里 op = EPOLL_CTL_ADD; //将其加入红黑树 g_efd,并将status置1 ev->status = 1; } if (epoll_ctl(efd,op,ev->fd,&epv) < 0) printf("event add Failed [fd=%d],events[%d]\n",events); else printf("event add OK [fd=%d],op=%d,events[%0X]\n",events); return ; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief eventdel * @function 将事件冲epoll中摘除 * * @efd epoll句柄 * @ev 数组元素指针 * -------------------------------------------*/ void eventdel(int efd,{0}}; if (ev->status != 1) //不在红黑树上 return ; epv.data.ptr = ev; ev->status = 0; //修改状态 epoll_ctl(efd,EPOLL_CTL_DEL,&epv); //从红黑树 efd 上将 ev->fd 摘除 return ; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief acceptconn * @function 获取客户端套接字,加入eopll树和全局数组中 * * @lfd 套接字 * @events 当前响应的事件类型 * @arg 指向数组元素的指针 * -------------------------------------------*/ void acceptconn(int lfd,void *arg) { struct sockaddr_in cin; socklen_t len = sizeof(cin); int cfd,i; //获取客户端套接字 if ((cfd = accept(lfd,(struct sockaddr *)&cin,&len)) == -1) { if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) { /* 暂时不做出错处理 */ } printf("%s: accept,%s\n",__func__,strerror(errno)); return ; } do { //查找自定义数组中的空闲位置 for (i = 0; i < MAX_EVENTS; i++) //从全局数组g_events中找一个空闲元素 if (g_events[i].status == 0) //类似于select中找值为-1的元素 break; //跳出 for //超出数组的最大限制 if (i == MAX_EVENTS) { printf("%s: max connect limit[%d]\n",MAX_EVENTS); break; //跳出do while(0) 不执行后续代码 } int flag = 0; if ((flag = fcntl(cfd,F_SETFL,O_NONBLOCK)) < 0) { //将cfd也设置为非阻塞 printf("%s: fcntl nonblocking Failed,strerror(errno)); break; } //将客户端套接字放入全局数组 eventset(&g_events[i],cfd,recvdata,&g_events[i]); //将cfd添加到红黑树g_efd中,监听读事件 eventadd(g_efd,EPOLLIN,&g_events[i]); } while(0); printf("new connect [%s:%d][time:%ld],pos[%d]\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),ntohs(cin.sin_port),g_events[i].last_active,i); return ; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief recvdata * @function 响应读事件的回调函数,将客户端描述符的监听事件改变 * * @fd 客户端套接字 * @events 当前响应的事件类型 * @arg 指向数组元素的指针 * -------------------------------------------*/ void recvdata(int fd,void *arg) { struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg; int len; //读文件描述符,数据存入myevent_s成员buf中 len = recv(fd,ev->buf,sizeof(ev->buf),0); eventdel(g_efd,ev); //将该节点从红黑树上摘除 if (len > 0) { ev->len = len; ev->buf[len] = '\0'; //手动添加字符串结束标记 printf("C[%d]:%s\n",fd,ev->buf); //设置该 fd 对应的回调函数为 senddata eventset(ev,senddata,ev); //将fd加入红黑树g_efd中,监听其写事件,当套接字可以写的时候,触发epoll_wait返回 eventadd(g_efd,EPOLLOUT,ev); } else if (len == 0) { close(ev->fd); /* ev-g_events 地址相减得到偏移元素位置 */ printf("[fd=%d] pos[%ld],closed\n",ev-g_events); } else { close(ev->fd); printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n",errno,strerror(errno)); } return; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief senddata * @function 向客户端发送信息 * * @fd 客户端套接字 * @events 当前响应的事件类型 * @arg 指向数组元素的指针 * -------------------------------------------*/ void senddata(int fd,void *arg) { struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg; int len; len = send(fd,ev->len,0); //直接将数据 回写给客户端。未作处理 if (len > 0) { printf("send[fd=%d],[%d]%s\n",len,ev->buf); eventdel(g_efd,ev); //从红黑树g_efd中移除 eventset(ev,ev); //将该fd的 回调函数改为 recvdata eventadd(g_efd,ev); //从新添加到红黑树上， 设为监听读事件 } else { close(ev->fd); //关闭链接 eventdel(g_efd,ev); //从红黑树g_efd中移除 printf("send[fd=%d] error %s\n",strerror(errno)); } return ; } /* -------------------------------------------*/ /** * @brief initlistensocket * @function 服务端套接字初始化,将套接字加入epoll树中 * * @efd epoll句柄 * @port 待绑定的端口号 * -------------------------------------------*/ void initlistensocket(int efd,short port) { //创建监听套接字 int lfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //设置监听套接字属性为套接字属性为非阻塞 fcntl(lfd,O_NONBLOCK); //结构体最后一个元素初始化,将listenfd信息存放 eventset(&g_events[MAX_EVENTS],lfd,acceptconn,&g_events[MAX_EVENTS]); //将listenfd加入epoll数中 eventadd(efd,&g_events[MAX_EVENTS]); struct sockaddr_in sin; memset(&sin,sizeof(sin)); //bzero(&sin,sizeof(sin)) sin.sin_family = AF_INET; // ipv4 地址 sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //任意ip sin.sin_port = htons(port); //绑定ip和端口,将主动套接字变为被动连接套接字 bind(lfd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin)); //监听,最大等待队列20,创建2个队列,一个是已经完成3次握手的队列,一个是正在等待3次握手完成的队列 listen(lfd,20); return ; } int main(int argc,char *argv[]) { //使用用户指定端口.如未指定,用默认端口 unsigned short port = SERV_PORT; if (argc == 2) port = atoi(argv[1]); //创建epoll句柄 g_efd = epoll_create(MAX_EVENTS+1); if (g_efd <= 0) printf("create efd in %s err %s\n",strerror(errno)); //服务端套接字初始化,将套接字加入epoll树中 initlistensocket(g_efd,port); //创建已经满足就绪事件的文件描述符数组 struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1]; printf("server running:port[%d]\n",port); int checkpos = 0,i;//一次循环检测100个。 使用checkpos控制检测对象 while (1) { /* 超时验证，每次测试100个链接，不测试listenfd 当客户端60秒内没有和服务器通信，则关闭此客户端链接 */ long now = time(NULL); //当前时间 for (i = 0; i < 100; i++,checkpos++) { //一次循环检测100个。 使用checkpos控制检测对象 if (checkpos == MAX_EVENTS)//过滤listenfd checkpos = 0; if (g_events[checkpos].status != 1) //不在红黑树 g_efd 上 continue; long duration = now - g_events[checkpos].last_active; //客户端不活跃的世间 if (duration >= 60) { close(g_events[checkpos].fd); //关闭与该客户端链接 printf("[fd=%d] timeout\n",g_events[checkpos].fd); //g_efd树根,结构体地址 eventdel(g_efd,&g_events[checkpos]); //将该客户端 从红黑树 g_efd移除,并将自定义数组中的status置为0 } } //关闭连接结束 /* -------------------------------------------*/ /* * @brief epoll_wait * @function 非阻塞等待1秒钟监控事件的响应,响应成功,将事件结构体放入events中 * @return nfd 代表返回就绪的文件描述符 * -------------------------------------------*/ int nfd = epoll_wait(g_efd,events,MAX_EVENTS+1,1000); if (nfd < 0) { printf("epoll_wait error,exit\n"); break; } for (i = 0; i < nfd; i++) { /*使用自定义结构体myevent_s类型指针,接收 联合体data的void *ptr成员*/ struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr; if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) { //读就绪事件 //调用回调函数 ev->call_back(ev->fd,events[i].events,ev->arg); } if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) { //写就绪事件 ev->call_back(ev->fd,ev->arg); } }//end for } /* 退出前释放所有资源 */ return 0; } 原文链接：https://www.f2er.com/react/306008.html