poll：
poll系统调用和select类似，也是在指定时间内轮询一定数量的文件描述符，以测试其中是否有就绪的文件描述符。
优点：
1.相比select来讲，它没有fd数量的限制，理论上打开fd的数目跟系统内在有关；
2.也不用每次都把fd集合从用户区拷贝数据到内核，它使用一个 struct pollfd结构体来维护每个fd；
缺点:
它本质上是和select一样的，只是描述fd集合的方式不同，poll使用pollfd结构而不是select的fd_set结构，其他的都差不多。
适用场景：
适用于所监视文件描述符少的场景；
poll的原型如下：
#include<poll.h> int poll(struct pollfd* fds, nfds_t nfds, int timeout);
poll结构体定义如下：
struct pollfd { int fd; /*文件描述符*/ short events; /*注册的事件*/ short revents; /*实际发生的事件，由内核填充*/ };
像ssh这样的登录服务通常要同时处理网络连接和用户输入，这可以用I/O复用实现。我们尝试用poll实现简单的聊天室程序，可以让所有用户实现在线群聊。客户端功能主要是从标准输入端读入数据，并将数据发送至服务器，并打印出服务器发送给他的数据。服务器端功能主要是接受客户数据，并把数据发送至登录到该服务器的每个客户端（发送数据者除外）
pollclient.cpp
客户端使用poll同时监听用户输入和网络连接，并利用splice函数将用户输入内容直接定向到网络连接上发送，从而实现数据零拷贝。
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <assert.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <fcntl.h> #include <poll.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char* argv[]) { if (argc <= 2) { printf("argc error!\n"); return -1; } const char* ip = argv[1]; int port = atoi(argv[2]); printf( "ip is %s and port is %d\n", ip, port ); int ret = 0; struct sockaddr_in addr; bzero(&addr, sizeof(addr)); addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(port); inet_pton(AF_INET, ip, &addr.sin_addr); int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); assert(sockfd >= 0); if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) < 0) { printf("connection failed\n"); close(sockfd); return 1; } pollfd fds[2];
/*注册文件描述符0（标准输入）和文件描述符sockfd上的可读事件*/ fds[0].fd = 0; fds[0].events = POLLIN; fds[0].revents = 0; fds[1].fd = sockfd; fds[1].events = POLLIN | POLLRDHUP; fds[1].revents = 0; char buf[64]; int pipefd[2]; ret = pipe(pipefd); assert(ret != -1); while(1) { ret = poll(fds, 2, -1); if (ret < 0) { printf("poll failure\n"); break; } if(fds[1].revents & POLLRDHUP)//挂起。比如管道的写端被关闭后，读端描述符上将收到POLLHUP事件 { printf( "server close the connection\n" ); break; } else if(fds[1].revents & POLLIN) //数据（包括普通数据和优先数据）可读 { memset(buf, '\0', 64); recv(fds[1].fd, buf, 63, 0); printf("%s\n", buf); } if(fds[0].revents & POLLIN) {
/*使用splice将用户输入的数据直接写到sockfd上（零拷贝）*/ ret = splice(0, NULL, pipefd[1], NULL, 32768, SPLICE_F_MORE | SPLICE_F_MOVE); ret = splice(pipefd[0], NULL, sockfd, NULL, 32768, SPLICE_F_MORE | SPLICE_F_MOVE); } } close(sockfd); return 0; }
pollserver.cpp
服务器端用poll来同时处理监听socket和连接socket。并用时间换空间的策略来提高性能；
#include<sys/types.h> #include<sys/msg.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/stat.h> #include<stdio.h> #include<string.h> #include<pthread.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<iostream> #include<sys/wait.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/epoll.h> #include<sys/ipc.h> #include<errno.h> #include<sys/shm.h> #include<fcntl.h> #include<semaphore.h> #include<arpa/inet.h> #include<iostream> #include<assert.h> #include<ctype.h> #include<time.h> #include <poll.h> using namespace std;
//客户数据 struct client_data { sockaddr_in addr; //客户端socket地址 char* write_buf; //待写到客户端的数据的位置 char buf[64]; //从客户端读入的数据 }; int setnonblocking(int fd) { int oldt = fcntl(fd, F_GETFL); int newt = oldt | O_NONBLOCK; fcntl(fd, F_SETFL, newt); return oldt; } int main(int argc, char* argv[]) { if (argc <= 2) { printf("argc error!\n"); return -1; } const char* ip = argv[1]; int port = atoi(argv[2]); int ret = 0; struct sockaddr_in addr; bzero(&addr, sizeof(addr)); addr.sin_family = AF_INET; inet_pton(AF_INET, ip, &addr.sin_addr); addr.sin_port = htons(port); int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); assert(listenfd >= 0); ret = bind(listenfd, (struct sockaddr* )&addr, sizeof(addr)); assert(ret != -1); ret = listen(listenfd, 5); assert(ret != -1); /*
创建users数组，分配65535个client_data对象。
可以预期：每个可能的socket连接都可以获得一个这样的对象，并且socket的值可以直接用来索引(作为数组的下标)socket连接对应的client_data对象，
这是将socket和客户数据相关联的简单而高效的方式
*/ client_data* users = new client_data[65535];
//尽管我们分配了足够多的client_data对象，但为了提高poll的性能，仍然有必要限制用户的数量 pollfd fds[6]; int num = 0; int i; for(i=1; i<=5; i++) { fds[i].fd = -1; fds[i].events = 0; } fds[0].fd = listenfd; fds[0].events = POLLIN | POLLERR; fds[0].revents = 0; while(1) { ret = poll(fds, num+1, -1); if(ret<0) { printf("poll failure\n"); break; } int i; for(i=0; i<num+1; i++) { if ((fds[i].fd == listenfd) && (fds[i].revents & POLLIN)) { struct sockaddr_in clientAddr; socklen_t clientAddrLen = sizeof(clientAddr); int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientAddrLen); if (connfd < 0) { printf("errno is: %d\n", errno); continue; }
//如果请求过多，则关闭新到的连接 if(num >= 5) { const char* info = "too many users\n"; printf("%s", info); send(connfd, info, strlen(info), 0); close(connfd); continue; }
//对于新的连接，同时修改fds和users数组。前文已经提到，users[connfd]对应于新连接文件描述符connfd的客户数据 num++; users[connfd].addr = clientAddr; setnonblocking(connfd); fds[num].fd = connfd; fds[num].events = POLLIN | POLLRDHUP | POLLERR; fds[num].revents = 0; printf("come a new user, now have %d users\n", num); } else if(fds[i].revents & POLLERR) //错误 { printf("get an error from %d\n", fds[i].fd); char errors[100]; memset(errors, '\0', 100); socklen_t len = sizeof(errors); if (getsockopt(fds[i].fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &errors, &len) < 0) { printf("get socket option failed\n"); } continue; } else if(fds[i].revents & POLLRDHUP)//挂起。比如管道的写端被关闭后，读端描述符上将收到POLLHUP事
{
//如果客户端关闭连接，则服务器也关闭对应的连接，并将用户总数减1 users[fds[i].fd] = users[fds[num].fd]; close(fds[i].fd); fds[i] = fds[num]; i--; num--; printf("a client left\n"); } else if(fds[i].revents & POLLIN) { int connfd = fds[i].fd; memset(users[connfd].buf, '\0', 64); ret = recv(connfd, users[connfd].buf, 63, 0); printf("get %d bytes of client data %s from %d\n", ret, users[connfd].buf, connfd); if(ret < 0) {
//如果读操作出错，则关闭连接 if (errno != EAGAIN) { close(connfd); users[fds[i].fd] = users[fds[num].fd]; fds[i] = fds[num]; i--; num--; } } else if(ret == 0) { printf("code should not come to here\n"); } else {
//如果接收到客户数据，则通知其他socket连接准备写数据 int j; for(j=1; j<=num; j++) { if (fds[j].fd == connfd) continue; fds[j].events |= ~POLLIN; fds[j].events |= POLLOUT; users[fds[j].fd].write_buf = users[connfd].buf; } } } else if(fds[i].revents & POLLOUT) { int connfd = fds[i].fd; if (!users[connfd].write_buf) continue; ret = send(connfd, users[connfd].write_buf, strlen(users[connfd].write_buf), 0); users[connfd].write_buf = NULL;
//写完数据后需要重新注册fds[i]上的可读事件 fds[i].events |= ~POLLOUT; fds[i].events |= POLLIN; } } } delete [] users; close(listenfd); return 0; }