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  • epoll学习(二)

    首先看程序一,这个程序想要实现的功能是当用户从控制台有任何输入操作时,输出hello world

    程序一

     1     #include <unistd.h>
     2     #include <iostream>
     3     #include <sys/epoll.h>
     4     using namespace std;
     5     int main(void)
     6     {
     7         int epfd,nfds;
     8         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
     9         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
    10         ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    11         ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式
    12         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    13         for(;;)
    14        {
    15          nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    16          for(int i=0;i<nfds;i++)
    17          {
    18             if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
    19                cout<<"hello world!"<<endl;
    20          }
    21        }
    22     }

    (1) 当用户输入一组字符,这组字符被送入buffer,字符停留在buffer中,又因为buffer由空变为不空,所以ET返回读就绪,输出”hello world!”。

    (2) 之后程序再次执行epoll_wait,此时虽然buffer中有内容可读,但是根据我们上节的分析,ET并不返回就绪,导致epoll_wait阻塞。(底层原因是ET下就绪fd的epitem只被放入rdlist一次)。

    (3) 用户再次输入一组字符,导致buffer中的内容增多,根据我们上节的分析这将导致fd状态的改变,是对应的epitem再次加入rdlist,从而使epoll_wait返回读就绪,再次输出“hello world!”。

    程序二

     1     #include <unistd.h>
     2     #include <iostream>
     3     #include <sys/epoll.h>
     4     using namespace std;
     5     int main(void)
     6     {
     7         int epfd,nfds;
     8         char buf[256];
     9         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
    10         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
    11         ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    12         ev.events=EPOLLIN;//使用默认LT模式
    13         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    14         for(;;)
    15        {
    16          nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    17          for(int i=0;i<nfds;i++)
    18          {
    19            if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
    20            {
    21               read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));//将缓冲中的内容读出
    22               cout<<"hello world!"<<endl;
    23            }
    24         }
    25       }
    26     }

    程序二依然使用LT模式,但是每次epoll_wait返回读就绪的时候我们都将buffer(缓冲)中的内容read出来,所以导致buffer再次清空,下次调用epoll_wait就会阻塞。所以能够实现我们所想要的功能——当用户从控制台有任何输入操作时,输出hello world

    程序三

     1     int main(void)
     2     {
     3         int epfd,nfds;
     4         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
     5         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输入
     6         ev.data.fd=STDIN_FILENO;
     7         ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式
     8         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDIN_FILENO,&ev);//注册epoll事件
     9         for(;;)
    10        {
    11          nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    12          for(int i=0;i<nfds;i++)
    13          {
    14            if(events[i].data.fd==STDIN_FILENO)
    15             {
    16               cout<<"hello world!"<<endl;
    17               ev.data.fd=STDIN_FILENO;
    18               ev.events=EPOLLIN|EPOLLET;//使用默认LT模式
    19               epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,STDIN_FILENO,&ev);//重新MOD事件(ADD无效)
    20             }
    21          }
    22        }
    23     }

    程序三依然使用ET,但是每次读就绪后都主动的再次MOD IN事件,我们发现程序再次出现死循环,也就是每次返回读就绪。这就验证了上一节讨论ET读就绪的第三种情况。但是注意,如果我们将MOD改为ADD,将不会产生任何影响。别忘了每次ADD一个描述符都会在epitem组成的红黑树中添加一个项,我们之前已经ADD过一次,再次ADD将阻止添加,所以在次调用ADD IN事件不会有任何影响。

    程序四

     

     1     #include <unistd.h>
     2     #include <iostream>
     3     #include <sys/epoll.h>
     4     using namespace std;
     5     int main(void)
     6     {
     7         int epfd,nfds;
     8         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
     9         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出
    10         ev.data.fd=STDOUT_FILENO;
    11         ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式
    12         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件
    13         for(;;)
    14        {
    15           nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    16           for(int i=0;i<nfds;i++)
    17          {
    18              if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
    19                  cout<<"hello world!"<<endl;
    20          }
    21        }
    22     }

     

    我们发现这将是一个死循环。下面具体分析一下这个程序的执行过程:

    (1) 首先初始buffer为空,buffer中有空间可写,这时无论是ET还是LT都会将对应的epitem加入rdlist(对应第一节图中的红线),导致epoll_wait就返回写就绪。

    (2) 程序想标准输出输出hello world和换行符,因为标准输出为控制台的时候缓冲是“行缓冲”,所以换行符导致buffer中的内容清空,这就对应第二节中ET模式下写就绪的第二种情况——当有旧数据被发送走时,即buffer中待写的内容变少得时候会触发fd状态的改变。所以下次epoll_wait会返回写就绪。之后重复这个过程一直循环下去。

    程序五

    相对程序四这里仅仅去掉了输出的换行操作。即:

     cout<<"hello world!";

    我们看到程序成挂起状态。因为第一次epoll_wait返回写就绪后,程序向标准输出的buffer中写入“hello world!”,但是因为没有输出换行,所以buffer中的内容一直存在,下次epoll_wait的时候,虽然有写空间但是ET模式下不再返回写就绪。回忆第一节关于ET的实现,这种情况原因就是第一次buffer为空,导致epitem加入rdlist,返回一次就绪后移除此epitem,之后虽然buffer仍然可写,但是由于对应epitem已经不再rdlist中,就不会对其就绪fdevents的在检测了。

    程序六

     1     int main(void)
     2     {
     3         int epfd,nfds;
     4         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
     5         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出
     6         ev.data.fd=STDOUT_FILENO;
     7         ev.events=EPOLLOUT;//使用默认LT模式
     8         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件
     9         for(;;)
    10        {
    11          nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    12          for(int i=0;i<nfds;i++)
    13         {
    14           if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
    15              cout<<"hello world!";
    16         }
    17        }
    18     };

    程序六相对程序五仅仅是修改ET模式为默认的LT模式,我们发现程序再次死循环。这时候原因已经很清楚了,因为当向buffer写入hello world!后,虽然buffer没有输出清空,但是LT模式下只有buffer有写空间就返回写就绪,所以会一直输出hello world!,buffer满的时候,buffer会自动刷清输出,同样会造成epoll_wait返回写就绪。

    程序

     

     1     int main(void)
     2     {
     3         int epfd,nfds;
     4         struct epoll_event ev,events[5];//ev用于注册事件,数组用于返回要处理的事件
     5         epfd=epoll_create(1);//只需要监听一个描述符——标准输出
     6         ev.data.fd=STDOUT_FILENO;
     7         ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET;//监听读状态同时设置ET模式
     8         epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,STDOUT_FILENO,&ev);//注册epoll事件
     9         for(;;)
    10        {
    11          nfds=epoll_wait(epfd,events,5,-1);
    12          for(int i=0;i<nfds;i++)
    13         {
    14            if(events[i].data.fd==STDOUT_FILENO)
    15                cout<<"hello world!";
    16            ev.data.fd=STDOUT_FILENO; 
    17            ev.events=EPOLLOUT|EPOLLET; 
    18            epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_MOD,STDOUT_FILENO,&ev); //重新MOD事件(ADD无效)
    19        }
    20      }
    21     };

     

    程序七相对于程序五在每次向标准输出的buffer输出”hello world!”后,重新MOD OUT事件。所以相当于每次重新进行第一节中红线描述的途径返回就绪,导致程序循环输出。

     

    无欲速,无见小利。欲速,则不达;见小利,则大事不成。
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