Linux epoll详解：关键接口与使用示例

"Linux epoll用法小结" 在Linux系统中，网络编程往往涉及到大量并发连接的处理，传统的I/O多路复用技术如select和poll虽然可以实现这一目标，但存在性能瓶颈，尤其是在大型服务器中。epoll是Linux内核为解决这一问题引入的新机制，它提供了更高效、更灵活的事件通知方式。 epoll的核心接口主要有三个： 1. `epoll_create(int size)`：用于创建一个epoll实例，即epoll句柄。这里的`size`参数不是表示监听的文件描述符最大数量，而是指示内核分配的缓冲区大小，用于存储待监控的文件描述符信息。创建的epoll句柄会占用一个文件描述符，使用完毕后必须通过`close()`关闭，防止FD资源耗尽。 2. `epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event)`：这是epoll的核心操作函数，用于添加、修改或删除对特定文件描述符`fd`的监听事件。`op`参数决定了具体的操作类型： - `EPOLL_CTL_ADD`：将`fd`添加到epoll实例中，开始监听指定事件。 - `EPOLL_CTL_MOD`：修改已经注册的`fd`的监听事件。 - `EPOLL_CTL_DEL`：从epoll实例中移除`fd`，停止监听。 3. `epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout)`：此函数阻塞等待，直到有已准备好的事件发生。`events`是一个数组，用于存放内核返回的就绪事件；`maxevents`指定了数组的大小；`timeout`指定超时时间，可以为负值、零值或正值，分别表示永久等待、不等待和等待指定毫秒数。 `struct epoll_event`结构体用于定义监听的事件类型和用户数据： ```c struct epoll_event { __uint32_t events; // Epoll事件 epoll_data_t data; // 用户数据变量 }; ``` 其中，`events`可以设置以下事件标志： - `EPOLLIN`：表示文件描述符可读，包括对端SOCKET正常关闭。 - `EPOLLOUT`：表示文件描述符可写。 - `EPOLLPRI`：表示有紧急数据可读，通常是指带外数据到达。 - `EPOLLERR`：表示文件描述符出现错误。 - `EPOLLHUP`：表示连接断开。 - `EPOLLET`：设置边缘触发（Edge Triggered），即只有在事件状态改变时才通知。 - `EPOLLONESHOT`：设置一次性事件，事件发生后自动从epoll实例中删除。 epoll的优势在于其效率和可扩展性，它使用“事件驱动”的方式，当文件描述符就绪时，内核会将就绪事件直接放入用户空间的缓冲区，减少了上下文切换的开销。此外，epoll支持无限制的文件描述符数量，适用于高并发场景。 总结来说，epoll是Linux提供的一种高效、可扩展的I/O多路复用机制，通过epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait三个主要函数，开发者可以构建出能够处理大量并发连接的网络服务程序。