https://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/46544567

一、epoll概述

epoll 是在 2.6 核心中提出的，是之前的 select() 和 poll() 的增強版本。相對於 select() 和 poll() 來說，epoll 更加靈活，沒有描述符限制。epoll 使用一個檔案描述符管理多個描述符，將使用者關係的檔案描述符的事件存放到核心的一個事件表中，這樣在使用者空間和核心空間的 copy 只需一次。

二、epoll操作過程需要的四個介面函式

四介面函式分別是：

1. #include <sys/epoll.h>
2. int epoll_create
   (int size);
3. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
4. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
5. int close(int epfd);

int epoll_create(int size);

功能：

該函式生成一個epoll專用的檔案描述符（其餘的介面函式一般都用使用這個專用的檔案描述符）

引數：

size: 用來告訴核心這個監聽的數目一共有多大，引數 size 並不是限制了 epoll 所能監聽的描述符最大個數，只是對核心初始分配內部資料結構的一個建議。自從 linux 2.6.8 之後，size 引數是被忽略的，也就是說可以填只有大於 0 的任意值

。需要注意的是，當建立好 epoll 控制代碼後，它就是會佔用一個 fd 值，在 linux 下如果檢視 /proc/ 程序 id/fd/，是能夠看到這個 fd 的，所以在使用完 epoll 後，必須呼叫 close() 關閉，否則可能導致 fd 被耗盡

返回值：

成功：epoll 專用的檔案描述符
失敗：-1

int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

功能：

epoll 的事件註冊函式，它不同於 select() 是在監聽事件時告訴核心要監聽什麼型別的事件，而是在這裡先註冊要監聽的事件型別

引數：

epfd: epoll 專用的檔案描述符，epoll_create()的返回值

op: 表示動作，用三個巨集來表示：

EPOLL_CTL_ADD：註冊新的 fd 到 epfd 中；
EPOLL_CTL_MOD：修改已經註冊的fd的監聽事件；
EPOLL_CTL_DEL：從 epfd 中刪除一個 fd；

fd: 需要監聽的檔案描述符

event: 告訴核心要監聽什麼事件，struct epoll_event 結構如下：

1. // 儲存觸發事件的某個檔案描述符相關的資料（與具體使用方式有關）
2. typedef union epoll_data {
3. void *ptr;
4. int fd;
5. __uint32_t u32;
6. __uint64_t u64;
7. } epoll_data_t;
8. // 感興趣的事件和被觸發的事件
9. struct epoll_event {
10. __uint32_t events; /* Epoll events */
11. epoll_data_t data; /* User data variable */
12. };

events 可以是以下幾個巨集的集合：

EPOLLIN ：表示對應的檔案描述符可以讀（包括對端 SOCKET 正常關閉）；

EPOLLOUT：表示對應的檔案描述符可以寫；

EPOLLPRI：表示對應的檔案描述符有緊急的資料可讀（這裡應該表示有帶外資料到來）；

EPOLLERR：表示對應的檔案描述符發生錯誤；

EPOLLHUP：表示對應的檔案描述符被結束通話；

EPOLLET ：將 EPOLL 設為邊緣觸發(Edge Triggered)模式，這是相對於水平觸發(Level Triggered)來說的。

EPOLLONESHOT：只監聽一次事件，當監聽完這次事件之後，如果還需要繼續監聽這個 socket 的話，需要再次把這個 socket 加入到 EPOLL 佇列裡

返回值：

成功：0
失敗：-1

int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);

功能：

等待事件的產生，收集在 epoll 監控的事件中已經發送的事件，類似於 select() 呼叫。

引數：

epfd: epoll 專用的檔案描述符，epoll_create()的返回值

events: 分配好的 epoll_event 結構體陣列，epoll 將會把發生的事件賦值到events 陣列中（events 不可以是空指標，核心只負責把資料複製到這個 events 陣列中，不會去幫助我們在使用者態中分配記憶體）。

maxevents: maxevents 告之核心這個 events 有多大 。

timeout: 超時時間，單位為毫秒，為 -1 時，函式為阻塞

返回值：

成功：返回需要處理的事件數目，如返回 0 表示已超時。

失敗：-1

epoll 對檔案描述符的操作有兩種模式：LT（level trigger）和 ET（edge trigger）。LT 模式是預設模式，LT 模式與 ET 模式的區別如下：

LT 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生並將此事件通知應用程式，應用程式可以不立即處理該事件。下次呼叫 epoll_wait 時，會再次響應應用程式並通知此事件。

ET 模式：當 epoll_wait 檢測到描述符事件發生並將此事件通知應用程式，應用程式必須立即處理該事件。如果不處理，下次呼叫 epoll_wait 時，不會再次響應應用程式並通知此事件。

ET 模式在很大程度上減少了 epoll 事件被重複觸發的次數，因此效率要比 LT 模式高。epoll 工作在 ET 模式的時候，必須使用非阻塞套介面，以避免由於一個檔案控制代碼的阻塞讀/阻塞寫操作把處理多個檔案描述符的任務餓死

int close(int epfd);

在用完之後，記得用close()來關閉這個創建出來的epoll控制代碼

三、epoll示例：

接下來我們epoll實現udp同時收發資料

1. #include <string.h>
2. #include <stdio.h>
3. #include <stdlib.h>
4. #include <unistd.h>
5. #include <sys/select.h>
6. #include <sys/time.h>
7. #include <sys/socket.h>
8. #include <netinet/in.h>
9. #include <arpa/inet.h>
10. #include <sys/epoll.h>
11. int main(int argc,char *argv[])
12. {
13. int udpfd = 0;
14. int ret = 0;
15. struct sockaddr_in saddr;
16. struct sockaddr_in caddr;
17. bzero(&saddr,sizeof(saddr));
18. saddr.sin_family = AF_INET;
19. saddr.sin_port = htons(8000);
20. saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
21. bzero(&caddr,sizeof(caddr));
22. caddr.sin_family = AF_INET;
23. caddr.sin_port = htons(8000);
24. //建立套接字
25. if( (udpfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
26. {
27. perror("socket error");
28. exit(-1);
29. }
30. //套接字埠綁字
31. if(bind(udpfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) != 0)
32. {
33. perror("bind error");
34. close(udpfd);
35. exit(-1);
36. }
37. printf("input: \"sayto 192.168.220.X\" to sendmsg to somebody\033[32m\n");
38. struct epoll_event event; // 告訴核心要監聽什麼事件
39. struct epoll_event wait_event;
40. int epfd = epoll_create(10); // 建立一個 epoll 的控制代碼，引數要大於 0， 沒有太大意義
41. if( -1 == epfd ){
42. perror ("epoll_create");
43. return -1;
44. }
45. event.data.fd = 0; // 標準輸入
46. event.events = EPOLLIN; // 表示對應的檔案描述符可以讀
47. // 事件註冊函式，將標準輸入描述符 0 加入監聽事件
48. ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event);
49. if(-1 == ret){
50. perror("epoll_ctl");
51. return -1;
52. }
53. event.data.fd = udpfd; // 有名管道
54. event.events = EPOLLIN; // 表示對應的檔案描述符可以讀
55. // 事件註冊函式，將有udp描述符udpfd 加入監聽事件
56. ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, udpfd, &event);
57. if(-1 == ret){
58. perror("epoll_ctl");
59. return -1;
60. }
61. while(1)
62. {
63. // 監視並等待多個檔案（標準輸入，udp套接字）描述符的屬性變化（是否可讀）
64. // 沒有屬性變化，這個函式會阻塞，直到有變化才往下執行，這裡沒有設定超時
65. ret = epoll_wait(epfd, &wait_event, 2, -1);
66. write(1,"UdpQQ:",6);
67. if(ret == -1){ // 出錯
68. close(epfd);
69. perror("epoll");
70. }
71. else if(ret > 0){ // 準備就緒的檔案描述符
72. char buf[100] = {0};
73. if( ( 0 == wait_event.data.fd )
74. && ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN ) ){ // 標準輸入
75. fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
76. buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
77. if(strncmp(buf, "sayto", 5) == 0)
78. {
79. char ipbuf[16] = "";
80. inet_pton(AF_INET, buf+6, &caddr.sin_addr);//給addr套接字地址再賦值.
81. printf("\rsay to %s\n",inet_ntop(AF_INET,&caddr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)));
82. continue;
83. }
84. else if(strcmp(buf, "exit")==0)
85. {
86. close(udpfd);
87. exit(0);
88. }
89. sendto(udpfd, buf, strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&caddr, sizeof(caddr));
90. }
91. else if( ( udpfd == wait_event.data.fd )
92. && ( EPOLLIN == wait_event.events & EPOLLIN )){ //udp套接字
93. struct sockaddr_in addr;
94. char ipbuf[INET_ADDRSTRLEN] = "";
95. socklen_t addrlen = sizeof(addr);
96. bzero(&addr,sizeof(addr));
97. recvfrom(udpfd, buf, 100, 0, (struct sockaddr*)&addr, &addrlen);
98. printf("\r\033[31m[%s]:\033[32m%s\n",inet_ntop(AF_INET,&addr.sin_addr,ipbuf,sizeof(ipbuf)),buf);
99. }
100. }
101. else if(0 == ret){ // 超時
102. printf("time out\n");
103. }
104. }
105. return 0;
106. }

執行結果：

原始碼下載：