epoll非阻塞的I/O反应堆


前言

本文章为黑马程序员Linux网络编程中的epoll反应堆的具体实现的个人理解与注释。

对于黑马程序员中epoll反应堆这章个人觉得因为首先代码量相对epoll的LT模式的简单实现激增,并且对于ET模式下还增加了回调函数,参与了void * ptr的回调函数,难度也是激增。等于是按照C++的多态来写C的多态。对于不同的传入的文件描述符采用不同的回调函数实现多态。并且采用超时来踢掉不活跃的客户端。


首先附上源码

一、基于epoll非阻塞的I/O反应堆源码

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define MAX_EVENTS  1024                                    //监听上限数
#define BUFLEN 4096
#define SERV_PORT   8080

void recvdata(int fd, int events, void *arg);
void senddata(int fd, int events, void *arg);

/* 描述就绪文件描述符相关信息 */

struct myevent_s {
    
    
    int fd;                                                 //要监听的文件描述符
    int events;                                             //对应的监听事件
    void *arg;                                              //泛型参数
    void (*call_back)(int fd, int events, void *arg);       //回调函数
    int status;                                             //是否在监听:1->在红黑树上(监听), 0->不在(不监听)
    char buf[BUFLEN];
    int len;
    long last_active;                                       //记录每次加入红黑树 g_efd 的时间值
};

int g_efd;                                                  //全局变量, 保存epoll_create返回的文件描述符
struct myevent_s g_events[MAX_EVENTS+1];                    //自定义结构体类型数组. +1-->listen fd


/*将结构体 myevent_s 成员变量 初始化*/

void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg)
{
    
    
    ev->fd = fd;
    ev->call_back = call_back;
    ev->events = 0;
    ev->arg = arg;
    ev->status = 0;
    memset(ev->buf, 0, sizeof(ev->buf));
    ev->len = 0;
    ev->last_active = time(NULL);                       //调用eventset函数的时间

    return;
}

/* 向 epoll监听的红黑树 添加一个 文件描述符 */

//eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);
void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev)
{
    
    
    struct epoll_event epv = {
    
    0, {
    
    0}};
    int op;
    epv.data.ptr = ev;
    epv.events = ev->events = events;       //EPOLLIN 或 EPOLLOUT

    if (ev->status == 0) {
    
                                              //已经在红黑树 g_efd 里
        op = EPOLL_CTL_ADD;                 //将其加入红黑树 g_efd, 并将status置1
        ev->status = 1;
    }

    if (epoll_ctl(efd, op, ev->fd, &epv) < 0)                       //实际添加/修改
        printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\n", ev->fd, events);
    else
        printf("event add OK [fd=%d], op=%d, events[%0X]\n", ev->fd, op, events);

    return ;
}

/* 从epoll 监听的 红黑树中删除一个 文件描述符*/

void eventdel(int efd, struct myevent_s *ev)
{
    
    
    struct epoll_event epv = {
    
    0, {
    
    0}};

    if (ev->status != 1)                                        //不在红黑树上
        return ;

    //epv.data.ptr = ev;
    epv.data.ptr = NULL;
    ev->status = 0;                                             //修改状态
    epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &epv);                //从红黑树 efd 上将 ev->fd 摘除

    return ;
}

/*  当有文件描述符就绪, epoll返回, 调用该函数 与客户端建立链接 */

void acceptconn(int lfd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct sockaddr_in cin;
    socklen_t len = sizeof(cin);
    int cfd, i;

    if ((cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cin, &len)) == -1) {
    
    
        if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {
    
    
            /* 暂时不做出错处理 */
        }
        printf("%s: accept, %s\n", __func__, strerror(errno));
        return ;
    }

    do {
    
    
        for (i = 0; i < MAX_EVENTS; i++)                                //从全局数组g_events中找一个空闲元素
            if (g_events[i].status == 0)                                //类似于select中找值为-1的元素
                break;                                                  //跳出 for

        if (i == MAX_EVENTS) {
    
    
            printf("%s: max connect limit[%d]\n", __func__, MAX_EVENTS);
            break;                                                      //跳出do while(0) 不执行后续代码
        }

        int flag = 0;
        if ((flag = fcntl(cfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) {
    
                 //将cfd也设置为非阻塞
            printf("%s: fcntl nonblocking failed, %s\n", __func__, strerror(errno));
            break;
        }

        /* 给cfd设置一个 myevent_s 结构体, 回调函数 设置为 recvdata */
        eventset(&g_events[i], cfd, recvdata, &g_events[i]);   
        eventadd(g_efd, EPOLLIN, &g_events[i]);                         //将cfd添加到红黑树g_efd中,监听读事件

    } while(0);

    printf("new connect [%s:%d][time:%ld], pos[%d]\n", 
            inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), g_events[i].last_active, i);
    return ;
}

void recvdata(int fd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
    int len;

    len = recv(fd, ev->buf, sizeof(ev->buf), 0);            //读文件描述符, 数据存入myevent_s成员buf中

    eventdel(g_efd, ev);        //将该节点从红黑树上摘除

    if (len > 0) {
    
    

        ev->len = len;
        ev->buf[len] = '\0';                                //手动添加字符串结束标记
        printf("C[%d]:%s\n", fd, ev->buf);

        eventset(ev, fd, senddata, ev);                     //设置该 fd 对应的回调函数为 senddata
        eventadd(g_efd, EPOLLOUT, ev);                      //将fd加入红黑树g_efd中,监听其写事件

    } else if (len == 0) {
    
    
        close(ev->fd);
        /* ev-g_events 地址相减得到偏移元素位置 */
        printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\n", fd, ev-g_events);
    } else {
    
    
        close(ev->fd);
        printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n", fd, errno, strerror(errno));
    }

    return;
}

void senddata(int fd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
    int len;

    len = send(fd, ev->buf, ev->len, 0);                    //直接将数据 回写给客户端。未作处理

    eventdel(g_efd, ev);                                //从红黑树g_efd中移除

    if (len > 0) {
    
    

        printf("send[fd=%d], [%d]%s\n", fd, len, ev->buf);
        eventset(ev, fd, recvdata, ev);                     //将该fd的 回调函数改为 recvdata
        eventadd(g_efd, EPOLLIN, ev);                       //从新添加到红黑树上, 设为监听读事件

    } else {
    
    
        close(ev->fd);                                      //关闭链接
        printf("send[fd=%d] error %s\n", fd, strerror(errno));
    }

    return ;
}

/*创建 socket, 初始化lfd */

void initlistensocket(int efd, short port)
{
    
    
    struct sockaddr_in sin;

    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    fcntl(lfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);                                            //将socket设为非阻塞

	memset(&sin, 0, sizeof(sin));                                               //bzero(&sin, sizeof(sin))
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
	sin.sin_port = htons(port);

	bind(lfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));

	listen(lfd, 20);

    /* void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg);  */
    eventset(&g_events[MAX_EVENTS], lfd, acceptconn, &g_events[MAX_EVENTS]);

    /* void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev) */
    eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);

    return ;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    
    
    unsigned short port = SERV_PORT;

    if (argc == 2)
        port = atoi(argv[1]);                           //使用用户指定端口.如未指定,用默认端口

    g_efd = epoll_create(MAX_EVENTS+1);                 //创建红黑树,返回给全局 g_efd 
    if (g_efd <= 0)
        printf("create efd in %s err %s\n", __func__, strerror(errno));

    initlistensocket(g_efd, port);                      //初始化监听socket

    struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1];            //保存已经满足就绪事件的文件描述符数组 
	printf("server running:port[%d]\n", port);

    int checkpos = 0, i;
    while (1) {
    
    
        /* 超时验证,每次测试100个链接,不测试listenfd 当客户端60秒内没有和服务器通信,则关闭此客户端链接 */

        long now = time(NULL);                          //当前时间
        for (i = 0; i < 100; i++, checkpos++) {
    
             //一次循环检测100个。 使用checkpos控制检测对象
            if (checkpos == MAX_EVENTS)
                checkpos = 0;
            if (g_events[checkpos].status != 1)         //不在红黑树 g_efd 上
                continue;

            long duration = now - g_events[checkpos].last_active;       //客户端不活跃的世间

            if (duration >= 60) {
    
    
                close(g_events[checkpos].fd);                           //关闭与该客户端链接
                printf("[fd=%d] timeout\n", g_events[checkpos].fd);
                eventdel(g_efd, &g_events[checkpos]);                   //将该客户端 从红黑树 g_efd移除
            }
        }

        /*监听红黑树g_efd, 将满足的事件的文件描述符加至events数组中, 1秒没有事件满足, 返回 0*/
        int nfd = epoll_wait(g_efd, events, MAX_EVENTS+1, 1000);
        if (nfd < 0) {
    
    
            printf("epoll_wait error, exit\n");
            break;
        }

        for (i = 0; i < nfd; i++) {
    
    
            /*使用自定义结构体myevent_s类型指针, 接收 联合体data的void *ptr成员*/
            struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr;  

            if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {
    
               //读就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
                //lfd  EPOLLIN  
            }
            if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {
    
             //写就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
            }
        }
    }

    /* 退出前释放所有资源 */
    return 0;
}

看的人想崩溃。

二、个人理解与注释

1.基于epoll非阻塞的I/O反应堆的逻辑思路

简单来说就是 epoll的ET模式+非阻塞轮询+多态下针对不同的文件描述符的回调函数
反应堆不仅要监听读事件,也要监听写事件。
简要逻辑流程如下:(服务器端)
1.lfd=socket()创建lfd套接字—>bind()绑定地址—>listen()设置监听上限—>epoll_create()创建监听红黑树()—>epoll_ctl()把lfd加入红黑树—>while(1) 服务器端上线等待连接。
2.epoll_wait()服务器监听—>有事件发生—>epoll_wait()返回监听满足数组—>一旦有事件发生则lfd一定在满足数组中,lfd进行accept()—>用lfd进行accept()返回的连接套接字cfd放到红黑树中—>执行读操作—>进行大小写转换操作—>把cfd节点的属性从EPOLLIN变为EPOLLOUT—>再把cfd重新挂上红黑树去监听写事件—>等待epoll_wait()返回—>有返回说明能写—>执行写操作—>把cfd从红黑树中拿下来—>再把cfd节点的属性从EPOLLIN变为EPOLLOUT—>再把cfd重新挂上红黑树去监听读事件—>epoll_wait()服务器监听。从而形成一个完美的闭环。
再在其中加上超时验证,main函数的主要流程就是这样。接下来进行每一步按照自己的逻辑进行注释。

2.头文件、宏及结构体

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define MAX_EVENTS  1024                                    //监听上限数,为了在epoll_create中创建红黑树的监听节点数量。		
#define BUFLEN 4096											//为了指名buf数组的大小,buf是作为缓冲区来读或写要传送的数据的。
#define SERV_PORT   8080									//服务器的端口号,可设任意。

struct myevent_s {
    
    
    int fd;                                                 //要监听的文件描述符
    int events;                                             //对应的监听事件
    void *arg;                                              //泛型参数
    void (*call_back)(int fd, int events, void *arg);       //回调函数
    int status;                                             //是否在监听:1->在红黑树上(监听), 0->不在(不监听)
    char buf[BUFLEN];
    int len;
    long last_active;                                       //记录每次加入红黑树 g_efd 的时间值
};

int g_efd;                                                  //全局变量, 保存epoll_create返回的文件描述符,相当于红黑树的根节点
struct myevent_s g_events[MAX_EVENTS+1];  					

3.主函数

int main(int argc, char *argv[])
{
    
    
    unsigned short port = SERV_PORT;					//设定默认端口

    if (argc == 2)
        port = atoi(argv[1]);                           //使用用户指定端口.如未指定,用默认端口

    g_efd = epoll_create(MAX_EVENTS+1);                 //创建红黑树,返回给全局 g_efd 
    if (g_efd <= 0)
        printf("create efd in %s err %s\n", __func__, strerror(errno));//__fun__为系统宏定义

    initlistensocket(g_efd, port);                      //初始化监听socket

    struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1];            //保存已经满足就绪事件的文件描述符数组 
	printf("server running:port[%d]\n", port);

    int checkpos = 0, i;
    while (1) {
    
    
        /* 超时验证,每次测试100个链接,不测试listenfd 当客户端60秒内没有和服务器通信,则关闭此客户端链接 */

        long now = time(NULL);                          //当前时间
        for (i = 0; i < 100; i++, checkpos++) {
    
             //一次循环检测100个。 使用checkpos控制检测对象
            if (checkpos == MAX_EVENTS)
                checkpos = 0;
            if (g_events[checkpos].status != 1)         //不在红黑树 g_efd 上
                continue;

            long duration = now - g_events[checkpos].last_active;       //客户端不活跃的世间

            if (duration >= 60) {
    
    
                close(g_events[checkpos].fd);                           //关闭与该客户端链接
                printf("[fd=%d] timeout\n", g_events[checkpos].fd);
                eventdel(g_efd, &g_events[checkpos]);                   //将该客户端 从红黑树 g_efd移除
            }
        }

        /*监听红黑树g_efd, 将满足的事件的文件描述符加至events数组中, 1秒没有事件满足, 返回 0*/
        int nfd = epoll_wait(g_efd, events, MAX_EVENTS+1, 1000);
        if (nfd < 0) {
    
    
            printf("epoll_wait error, exit\n");
            break;
        }

        for (i = 0; i < nfd; i++) {
    
    
            /*使用自定义结构体myevent_s类型指针, 接收 联合体data的void *ptr成员*/
            struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr;  

            if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {
    
               //读就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
                //lfd  EPOLLIN  
            }
            if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {
    
             //写就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
            }
        }
    }

    /* 退出前释放所有资源 */
    return 0;
}

4.主函数中initlistensocket阶段

initlistensocket(g_efd, port);

initlistensocket(g_efd,port)对于红黑树的根节点进行初始化,并且完成一系列的入socket、bind、listen等操作,重要的是
eventset(&g_events[MAX_EVENTS], lfd, acceptconn, &g_events[MAX_EVENTS]);我们在创立之处就建立了myevent_s类型的数组g_events,用于保存对于不同文件描述符的不同的事件匹配。这里是将lfd放在数组的最后一个位置,eventset()就是为lfd的文件描述符绑定acceptconn的回调函数。然后再通过eventadd()将红黑树根节点g_efd挂上红黑树并设置属性为EPOLLIN,!!!epoll一定是先挂红黑树的根节点,只有满足通信响应条件,才会将别的文件描述符,如lfd、cfd设置属性后再挂上红黑树!!!
acceptconn就是利用lfd已经满足响应的情况下进行accept(),创造出通信套接字cfd,并且在g_events中找个空位将其放下,因为我们采用的是epoll的ET的非阻塞模式,所以再将创造出的cfd的套接字按照linux源码样式设置为非阻塞模式fcntl(cfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);,这里采用flag就是对其进行状态返回。!!!只有在lfd满足响应的情况下才会通过epoll_wait传出的满足监听条件的fd的结构体中调用acceptconn的回调函数。eventset只是将lfd与acceptconn进行绑定。
同样,对于通过accept()新创建的文件描述符cfd,我们也要用eventset()对其进行事件匹配,不过lfd只会绑定acceptconn事件,而cfd在读阶段绑定recvdata事件,在写阶段绑定senddata事件。acceptconn中这里cfd刚创立,自然绑定读事件recvdata,然后再用eventadd挂上红黑树,并设置其属性为EPOLLIN。
这里只重点说了对于回调函数的绑定,如status(是否在树上)、last_active(加入红黑树的事件)、events(对于监听的事件)等待这些比较简单,就不展开注释了。不过last_active在之后对于文件描述符超时验证有很大帮助。

void initlistensocket(int efd, short port)
{
    
    
    struct sockaddr_in sin;

    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    fcntl(lfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);                                            //将socket设为非阻塞

	memset(&sin, 0, sizeof(sin));                                               //bzero(&sin, sizeof(sin))
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
	sin.sin_port = htons(port);

	bind(lfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));

	listen(lfd, 20);

    /* void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg);  */
    eventset(&g_events[MAX_EVENTS], lfd, acceptconn, &g_events[MAX_EVENTS]);

    /* void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev) */
    eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);

    return ;
}

void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int, int, void *), void *arg)
{
    
    
    ev->fd = fd;
    ev->call_back = call_back;
    ev->events = 0;
    ev->arg = arg;
    ev->status = 0;
    memset(ev->buf, 0, sizeof(ev->buf));
    ev->len = 0;
    ev->last_active = time(NULL);                       //调用eventset函数的时间

    return;
}


void acceptconn(int lfd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct sockaddr_in cin;
    socklen_t len = sizeof(cin);
    int cfd, i;

    if ((cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cin, &len)) == -1) {
    
    
        if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {
    
    
            /* 暂时不做出错处理 */
        }
        printf("%s: accept, %s\n", __func__, strerror(errno));
        return ;
    }

    do {
    
    
        for (i = 0; i < MAX_EVENTS; i++)                                //从全局数组g_events中找一个空闲元素
            if (g_events[i].status == 0)                                //类似于select中找值为-1的元素
                break;                                                  //跳出 for

        if (i == MAX_EVENTS) {
    
    
            printf("%s: max connect limit[%d]\n", __func__, MAX_EVENTS);
            break;                                                      //跳出do while(0) 不执行后续代码
        }

        int flag = 0;
        if ((flag = fcntl(cfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0) {
    
                 //将cfd也设置为非阻塞
            printf("%s: fcntl nonblocking failed, %s\n", __func__, strerror(errno));
            break;
        }

        /* 给cfd设置一个 myevent_s 结构体, 回调函数 设置为 recvdata */
        eventset(&g_events[i], cfd, recvdata, &g_events[i]);   
        eventadd(g_efd, EPOLLIN, &g_events[i]);                         //将cfd添加到红黑树g_efd中,监听读事件

    } while(0);

    printf("new connect [%s:%d][time:%ld], pos[%d]\n", 
            inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), g_events[i].last_active, i);
    return ;
}


//eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);
void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev)
{
    
    
    struct epoll_event epv = {
    
    0, {
    
    0}};
    int op;
    epv.data.ptr = ev;
    epv.events = ev->events = events;       //EPOLLIN 或 EPOLLOUT

    if (ev->status == 0) {
    
                                              //已经在红黑树 g_efd 里
        op = EPOLL_CTL_ADD;                 //将其加入红黑树 g_efd, 并将status置1
        ev->status = 1;
    }

    if (epoll_ctl(efd, op, ev->fd, &epv) < 0)                       //实际添加/修改
        printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\n", ev->fd, events);
    else
        printf("event add OK [fd=%d], op=%d, events[%0X]\n", ev->fd, op, events);

    return ;
}

5.主函数中initlistensocket之后的阶段

 struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1];

创建用于epoll_wait()中作为传出参数满足通信响应条件的文件描述符的数组。

		int checkpos = 0, i;
		long now = time(NULL);                          //当前时间
        for (i = 0; i < 100; i++, checkpos++) {
    
             //一次循环检测100个。 使用checkpos控制检测对象
            if (checkpos == MAX_EVENTS)
                checkpos = 0;
            if (g_events[checkpos].status != 1)         //不在红黑树 g_efd 上
                continue;

            long duration = now - g_events[checkpos].last_active;       //客户端不活跃的时间

            if (duration >= 60) {
    
    
                close(g_events[checkpos].fd);                           //关闭与该客户端链接
                printf("[fd=%d] timeout\n", g_events[checkpos].fd);
                eventdel(g_efd, &g_events[checkpos]);                   //将该客户端 从红黑树 g_efd移除
            }
        }

超时验证-----单位是秒
如果持续时间超过一分钟,就主动关闭改文件描述符,并且将该文件秒师傅通过eventdel()摘除

void eventdel(int efd, struct myevent_s *ev)
{
    
    
    struct epoll_event epv = {
    
    0, {
    
    0}};

    if (ev->status != 1)                                        //不在红黑树上
        return ;

    //epv.data.ptr = ev;
    epv.data.ptr = NULL;
    ev->status = 0;                                             //修改状态
    epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &epv);                //从红黑树 efd 上将 ev->fd 摘除

    return ;
}

但是超时验证对于“迎宾”文件描述符lfd是不进行超时检测的,因为lfd是要对于每个客户端的连接创建的cfd都要有lfd的参与。因为我们初始化的时候将lfd放在了最后一个位置,checkpos == MAX_EVENTS自然避开了对于lfd的检测。

正儿八经的epoll_wait()阶段

		int nfd = epoll_wait(g_efd, events, MAX_EVENTS+1, 1000);
        if (nfd < 0) {
    
    
            printf("epoll_wait error, exit\n");
            break;
        }

        for (i = 0; i < nfd; i++) {
    
    
            /*使用自定义结构体myevent_s类型指针, 接收 联合体data的void *ptr成员*/
            struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr;  

            if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)) {
    
               //读就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
                //lfd  EPOLLIN  
            }
            if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) {
    
             //写就绪事件
                ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
            }
        }

g_events数组是作为全局数组,存放所有的已知的文件描述符,而events数组是epoll_wait()中作为传出参数满足通信响应条件的文件描述符的数组。nfd表示满足监听的总个数,可以作为循环遍历events数组的上限值。如果该响应文件描述符满足读事件,则调用读回调函数,如果满足写事件则调用写回调函数。
如果例如一个myevent_s类型的指针ev满足读事件,对应g_events中的状态应该为:

ev->fd=cfd;
ev->call_back=recvdata;
ev->events=EPOLLIN;
ev->arg=&g_events[index];			//index为cfd所在g_events中的位置
ev->status=1;  						//既然响应了则必然在红黑树挂着
len...								//长度、时间等等。。
last_active...

ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);相当于void recvdata(int fd, int events, void *arg);写事件同理。
这样终于把主函数讲清楚了

6.读函数,写函数

void recvdata(int fd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
    int len;

    len = recv(fd, ev->buf, sizeof(ev->buf), 0);            //读文件描述符, 数据存入myevent_s成员buf中

    eventdel(g_efd, ev);        //将该节点从红黑树上摘除

    if (len > 0) {
    
    

        ev->len = len;
        ev->buf[len] = '\0';                                //手动添加字符串结束标记
        printf("C[%d]:%s\n", fd, ev->buf);

        eventset(ev, fd, senddata, ev);                     //设置该 fd 对应的回调函数为 senddata
        eventadd(g_efd, EPOLLOUT, ev);                      //将fd加入红黑树g_efd中,监听其写事件

    } else if (len == 0) {
    
    
        close(ev->fd);
        /* ev-g_events 地址相减得到偏移元素位置 */
        printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\n", fd, ev-g_events);
    } else {
    
    
        close(ev->fd);
        printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n", fd, errno, strerror(errno));
    }

    return;
}

void senddata(int fd, int events, void *arg)
{
    
    
    struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
    int len;

    len = send(fd, ev->buf, ev->len, 0);                    //直接将数据 回写给客户端。未作处理

    eventdel(g_efd, ev);                                //从红黑树g_efd中移除

    if (len > 0) {
    
    

        printf("send[fd=%d], [%d]%s\n", fd, len, ev->buf);
        eventset(ev, fd, recvdata, ev);                     //将该fd的 回调函数改为 recvdata
        eventadd(g_efd, EPOLLIN, ev);                       //从新添加到红黑树上, 设为监听读事件

    } else {
    
    
        close(ev->fd);                                      //关闭链接
        printf("send[fd=%d] error %s\n", fd, strerror(errno));
    }

    return ;
}

读函数和写函数都是简单的I/O流程函数。
但是在读函数将数据读入成员ev的buf中后,要将该文件描述符从红黑树中摘除,读到数据后将该文件描述符的回调函数从recvdata改为senddata,并且将该文件描述符再加入红黑树中,从读监听转为写监听,等待客户端允许写的状态返回再进行写。
写函数同理,是将写监听转为读监听,从而形成2.1中逻辑思路所说的大闭环。


总结

全文手打真的好累=^=
看到这里是不是觉得豁然开朗了呢?我写完这些注释我倒是豁然开朗了=V=
是不是觉得epoll很简单呢?还有线程池没有加进去呢hhh!
希望这边博客对于你的epoll有理解上的帮助!

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