poll系统调用主要解决了select系统调用的2个问题：
1. 文件描述符数量(fd_setsize = 32)太小, 而且数值是使用宏写死的,这样在32位机器上最大文件描述符数量只有32*32=1024
2. 文件描述符集(fd_set)这种值-结果参数的api设计不是很好, select系统调用的时候要分别传读set,写set，更多事件不好细分
poll系统调用使用了pollfd数据结构来表示事件数组，没有了fd_setsize的限制,同时支持更多的事件类型，
1. pollfd结构
structpollfd{
intfd;// 需要检查的fd
shortevents;// 该fd感兴趣的事件
shortrevents;// 该fd当前发生的事件
}
其中事件类型有很多，比如POLLIN代表可读，POLLRDNORM代表普通消息可读, 相比于select可以更细化的监听事件, 同时分开使用字段来表示事件和结果(events和revents)。
- poll函数
#include <sys/poll.h>
int poll(struct pollfd *fdarray, unsigned long nfds, int timeout);
其中，第一个参数是指向1个pollfd结构数组的第一个元素的指针,第2个参数是pollfd数组元素的个数,第三个参数是poll函数返回前等待多长时间，单位是毫秒。
- poll版echo server实例
使用poll函数来实现echo server, 整个过程依然还是分5步
新建socket, 用于监听端口
socket的fd绑定端口
socket监听
初始化pollfd数组
发起poll系统调用获取所有pollfd，寻找和处理事件
#include <sys/poll.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/syslimits.h>
int main() {
// 1. 新建tcp流式socket
int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1) printf("创建socket失败， error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
// 2. 绑定端口
unsigned short listenPort = 8090;
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(listenPort);
int on = 1;
if ((setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(int)))) {
exit(1);
}
int bindRet = bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
if (bindRet == -1) {
printf("socket绑定地址失败， error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
exit(1);
}
// 3. 监听端口
int listenRet = listen(listenfd, 10);
if (listenRet == -1) printf("socket监听端口失败， error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
printf("socket 监听完毕, 地址: 127.0.0.1:%d", listenPort);
// 3. 新建pollfd数组
struct pollfd client[OPEN_MAX];
client[0].fd = listenfd;
client[0].events = POLL_IN;
for (int i = 1; i < OPEN_MAX; i++) {
client[i].fd = -1;
}
int maxi = 0, i = 0, MAXLEN = 1024;
char buf[MAXLEN];
// 4. 使用poll
for (;;) {
int nready = poll(client, (maxi + 1), -1);
if (client[0].revents & POLL_IN) {
// 接受新连接
struct sockaddr_in clientaddr;
int clilen = sizeof(clientaddr);
int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &clientaddr, &clilen);
// 找到pollfd数组里第一个可用的pollfd
for (i = 0; i < OPEN_MAX; i++) {
if (client[i].fd < 0) {
client[i].fd = connfd;
break;
}
}
if (i == OPEN_MAX) exit(1);
// 设置fd感兴趣的事件
client[i].events = POLL_MSG;
if (i > maxi) maxi = i;
if (--nready <= 0) continue;
}
for (i = 1; i <= maxi; i++) {
struct pollfd sockfd = client[i];
if (sockfd.fd < 0) continue;
if (sockfd.revents & (POLL_MSG | POLL_ERR)) {
int n = recv(sockfd.fd, buf, MAXLEN, 0);
if (n == 0 || n < 0) {// 0表示连接关闭 <0表示连接重置
close(sockfd.fd);
client[i].fd = -1;
} else write(sockfd.fd, buf, n);
if (--nready < 0) break; // 没有更多的可读fd
}
}
}
}
依然使用好用的nc, 多开几个终端用nc去发消息，程序也能正常处理
nc localhost 8090
- poll总结
poll系统调用解决了select的文件描述符限制，但是依然有select留下的性能缺点:
- fd数组(不管是fd_set还是pollfd)都要在用户空间和内核空间之间来回拷贝
- 被监控的fd数组有事件的时候，需要遍历整个数组
终极解决方案epoll
