Linux套接字网络编程：poll函数详解

"本文主要介绍了Linux系统中的网络编程接口，特别是`poll`函数在Linux套接字编程中的应用。文章涵盖了网络编程接口的发展历史、套接字基础、面向连接和无连接的套接字编程，以及高级套接字函数和服务器的I/O模型。其中，`poll`函数作为一种比`select`更灵活的多路复用I/O方法，是重点讨论的内容之一。" 在Linux网络编程中，`poll`函数是一个重要的系统调用，用于监视多个文件描述符，看它们是否就绪以便进行读写操作。`poll`函数的调用格式如下： ```c #include <sys/poll.h> #include <stropts.h> int poll(struct pollfd fdarray[], unsigned long nfds, int timeout); ``` 这里的参数包括： - `fdarray`：一个`pollfd`结构体数组，每个结构体代表一个要监视的文件描述符。 - `nfds`：数组`fdarray`中元素的个数。 - `timeout`：超时时间，以毫秒为单位。如果设置为负值，`poll`将阻塞直到有事件发生；若设为0，则`poll`会立即返回，不等待。 `pollfd`结构体定义如下： ```c struct pollfd { int fd; /* 要检查的文件描述符 */ short events; /* 对fd感兴趣的事件（如POLLIN表示可读，POLLOUT表示可写） */ short revents; /* 对fd已发生的事件（系统填充，表示实际发生的事件） */ }; ``` 与`select`函数不同，`poll`函数不需要对文件描述符进行位掩码操作，也不受限于单个文件描述符的数量（`FD_SETSIZE`的限制）。`poll`允许同时监视大量描述符，更适用于高性能服务器。 在面向连接的传输层套接字编程中，例如TCP套接字，`poll`可以用来检测连接是否已准备好接收数据或者发送数据。而在无连接的套接字编程，如UDP套接字，`poll`同样能有效监控数据是否可读或可写。 服务器的I/O模型通常包括阻塞I/O、非阻塞I/O、多路复用I/O（如`select`、`poll`、`epoll`等）、信号驱动I/O和异步I/O。`poll`函数因其灵活性和扩展性，常被用于构建高效的并发服务器，特别是在需要处理大量并发连接时。 网络层的原始套接字允许程序员直接操作IP协议头，提供了更底层的控制。而面向数据链路层的套接字则允许直接访问以太网等数据链路层协议，这在特殊场景下非常有用，如网络嗅探或自定义网络协议的实现。 Linux套接字网络编程接口为开发者提供了丰富的工具和方法，以实现各种复杂的网络通信需求。`poll`函数作为其中的一种，为编写高效、可扩展的网络服务程序提供了有力的支持。