Как использовать epoll в Linux и реализовать многоклиентский сервер на C++

epollЭто эффективный механизм мультиплексирования ввода-вывода в системе Linux, который можно использовать для реализации сетевых серверов с высокой степенью параллелизма. Ниже приведены epollосновные шаги, необходимые для реализации многоклиентского сервера:

1. создать сокет

socketСоздайте сокет сервера TCP , используя функцию, например:

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in server_address;
server_address.sin_family = AF_INET;
server_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
server_address.sin_port = htons(8888);
bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_address, sizeof(server_address));
listen(server_socket, 10);

1. Создайте объект epoll

Создайте объект epoll с помощью epoll_createфункции, например:

#include <sys/epoll.h>

int epoll_fd = epoll_create(1);
struct epoll_event event;
event.events = EPOLLIN;
event.data.fd = server_socket;
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, server_socket, &event);

1. Обработка запросов на подключение

Используйте epoll_waitфункцию для мониторинга запроса на подключение клиента и зарегистрируйте новый клиентский сокет в объекте epoll, например:

#include <unistd.h>

int connections[1024];
struct sockaddr_in addresses[1024];
int connections_count = 0;

while (true) {
    struct epoll_event events[1024];
    int events_count = epoll_wait(epoll_fd, events, 1024, -1);
    for (int i = 0; i < events_count; i++) {
        if (events[i].data.fd == server_socket) {
            int client_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&addresses[connections_count], (socklen_t*)&addrlen);
            event.events = EPOLLIN;
            event.data.fd = client_socket;
            epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, client_socket, &event);
            connections[connections_count] = client_socket;
            connections_count++;
            printf("New client: %s:%d\n", inet_ntoa(addresses[connections_count-1].sin_addr), ntohs(addresses[connections_count-1].sin_port));
        } else {
            char buffer[1024] = {0};
            int client_socket = events[i].data.fd;
            int bytes_read = read(client_socket, buffer, 1024);
            if (bytes_read <= 0) {
                epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, client_socket, NULL);
                close(client_socket);
                printf("Client disconnected: %s:%d\n", inet_ntoa(addresses[i].sin_addr), ntohs(addresses[i].sin_port));
                for (int j = i; j < connections_count - 1; j++) {
                    connections[j] = connections[j+1];
                    addresses[j] = addresses[j+1];
                }
                connections_count--;
            } else {
                printf("Received data from %s:%d: %s\n", inet_ntoa(addresses[i].sin_addr), ntohs(addresses[i].sin_port), buffer);
            }
        }
    }
}

1. отправить данные

Используйте клиентский сокет для отправки данных, например:

char* data = "Hello, world!";
send(client_socket, data, strlen(data), 0);

Выше приведены epollосновные шаги для реализации многоклиентского сервера.Следует отметить, что epollкод относительно сложен, и необходимо понимать такие понятия, как неблокирующий ввод-вывод и программирование, управляемое событиями.