1. poll介紹

系統調用的本質一樣，poll() 的機制與 select() 類似，與 select() 在本質上沒有多大差別，管理多個描述符也是進行輪詢，根據描述符的狀態進行處理，但是 poll() 沒有最大文件描述符數量的限制（但是數量過大后性能也是會下降）。

核心函數：

#include <poll.h> int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);

• fds:指向一個結構體數組的第0個元素的指針，每個數組元素都是一個struct pollfd結構，用于指定測試某個給定的fd的條件

• nfds:用來指定第一個參數數組元素個數

• timeout: 指定等待的毫秒數，無論 I/O 是否準備好，poll() 都會返回.

  • -1：永遠等待，直到事件發生
  • 0 ：立即返回
  • 大于0：等待指定數目的毫秒數

struct pollfd{int fd; //文件描述符short events; //等待的事件short revents; //實際發生的事件};

• fd：每一個 pollfd 結構體指定了一個被監視的文件描述符，可以傳遞多個結構體，指示 poll() 監視多個文件描述符。

• events：指定監測fd的事件（輸入、輸出、錯誤）

• revents：revents 域是文件描述符的操作結果事件，內核在調用返回時設置這個域。events 域中請求的任何事件都可能在 revents 域中返回。

poll函數的返回值

• 成功時，poll() 返回結構體中 revents 域不為 0 的文件描述符個數；如果在超時前沒有任何事件發生，poll()返回 0；

• 失敗時，poll() 返回 -1，并設置 errno 為下列值之一：

  • EBADF：一個或多個結構體中指定的文件描述符無效。
  • EFAULT：fds 指針指向的地址超出進程的地址空間。
  • EINTR：請求的事件之前產生一個信號，調用可以重新發起。
  • EINVAL：nfds 參數超出 PLIMIT_NOFILE 值。
  • ENOMEM：可用內存不足，無法完成請求。

2. select和poll的異同

select/poll的缺點在于：

每次調用時要重復地從用戶態讀入參數。

每次調用時要重復地掃描文件描述符。

每次在調用開始時，要把當前進程放入各個文件描述符的等待隊列。在調用結束后，又把進程從各個等待隊列中刪除。

select和poll的不同點

select()的fd_set是一個位掩碼（bit mask），因此fd_set有固定的長度。
使用者在調用poll()時需要自定義pollfd結構體數組并且需要指定數組的大小，所以呢這里原理上講就是沒有限制的。

3. poll的具體實例

服務端

#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <signal.h> #include <sys/wait.h> #include <poll.h>#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <string.h>#include <vector> #include <iostream>//動態數組 typedef std::vector<struct pollfd> PollFdList;int main(void) {signal(SIGPIPE, SIG_IGN);//TIME_WAIT狀態 忽略pipe信號，避免僵尸進程signal(SIGCHLD, SIG_IGN);//int listenfd;//創建套接字if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP)) < 0){//創建socket套接字ERR_EXIT("socket");}//填充地址struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));//先清零servaddr.sin_family = AF_INET;//協議族servaddr.sin_port = htons(5188);//端口號servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//本地的IPint on = 1;//setsockopt用來設置套接字的參數if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0){//設置地址的重新利用ERR_EXIT("setsockopt");}if (bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){//綁定地址和端口ERR_EXIT("bind");}if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0){//監聽端口ERR_EXIT("listen");}//pollstruct pollfd pfd;pfd.fd = listenfd;pfd.events = POLLIN;//關注pollin事件，表明有事件可讀PollFdList pollfds;//創建一個動態數組（向量）pollfds.push_back(pfd);//把文件描述符添加到數組里面int nready;struct sockaddr_in peeraddr;socklen_t peerlen;int connfd;while (1){ //動態數組首地址pollfds.data()C++11//參數：結構體指針，所監聽文件描述符的個數，超時時間nready = poll(&*pollfds.begin(), pollfds.size(), -1);//負數表示無限等待，直到發生事件才返回if (nready == -1){//出錯if (errno == EINTR)continue;ERR_EXIT("poll");}if (nready == 0) //無事件發生continue;if (pollfds[0].revents & POLLIN)//監聽的pollin事件到來{peerlen = sizeof(peeraddr);//accept4為一個新的函數，可以添加選項，非阻塞//接受監聽connfd = accept4(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen, SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC);if (connfd == -1)ERR_EXIT("accept4");//把時間加入監聽的事件中pfd.fd = connfd;pfd.events = POLLIN;pfd.revents = 0;//目前還沒有任何事件返回，置為零pollfds.push_back(pfd);--nready;// 連接成功，打印IP和端口信息std::cout<<"ip="<<inet_ntoa(peeraddr.sin_addr)<<" port="<<ntohs(peeraddr.sin_port)<<std::endl;if (nready == 0)//事件都處理完了continue;}//遍歷查看哪些已連接套接字產生事件（迭代器）for (PollFdList::iterator it=pollfds.begin()+1;it != pollfds.end() && nready >0; ++it){if (it->revents & POLLIN)//如果是pollin事件{--nready;connfd = it->fd;char buf[1024] = {0};int ret = read(connfd, buf, 1024);//讀取消息內容if (ret == -1)//出錯ERR_EXIT("read");if (ret == 0)//{std::cout<<"client close"<<std::endl;it = pollfds.erase(it);//這里就會自動定位了--it;//循環有++，所以這里要先--close(connfd);continue;}std::cout<<buf;//打印收到的消息內容write(connfd, buf, strlen(buf)); }}}return 0; }

客戶端

#include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <string.h>#include <iostream>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(void) {int sock;//創建套接字if ((sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)ERR_EXIT("socket");//填充服務器地址和端口struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(5188);servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("這個填寫你的IP");//鏈接到服務器if (connect(sock, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)ERR_EXIT("connect");struct sockaddr_in localaddr;socklen_t addrlen = sizeof(localaddr);if (getsockname(sock, (struct sockaddr*)&localaddr, &addrlen) < 0)ERR_EXIT("getsockname");//輸出IP和端口信息std::cout<<"ip="<<inet_ntoa(localaddr.sin_addr)<<" port="<<ntohs(localaddr.sin_port)<<std::endl;char sendbuf[1024] = {0};char recvbuf[1024] ={0};while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL){//發送和接受write(sock, sendbuf, strlen(sendbuf));read(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf));fputs(recvbuf, stdout);//清空緩沖區memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));}close(sock);return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux网络编程 之 IO多路复用poll（九）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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