Linux非阻塞IO（六）使用poll实现非阻塞的服务器端
关于poll模型监听的事件以及返回事件，我们定义宏如下：
#define kReadEvent (POLLIN | POLLPRI) #define kWriteEvent (POLLOUT | POLLWRBAND) #define kReadREvent (POLLIN | POLLPRI | POLLRDHUP) #define kWriteREvent (POLLOUT)
前面我们说明了，为什么非阻塞IO必须具备缓冲区。事实上，对于server而言，每条TCP连接应该具有两个缓冲区，一个用于输入，一个用于输出。
sockfd –> InputBuffer –> 用户空间 –> 处理数据 –> 得到结果 –> OutputBuffer –> sockfd
但是本例仅仅是简单的回射服务，收到数据立刻发出，所以我们只使用一个缓冲区。
对于每个TCP连接，我们对应这样的一个数据结构：
typedef struct{ buffer_t buffer_; } tcp_connection_t; //表示一条TCP连接
那么我们需要建立一个从fd到对应的tcp_connection_t的对应关系。我使用以下的数组：
tcp_connection_t *connsets[EVENTS_SIZE]; //提供从fd到TCP连接的映射
这个数组初始化为NULL，然后我使用fd作为下标，也就是说，当我需要处理某fd的时候，以该fd为下标就可以找到它相应的tcp_connection_t指针。这本质上是一种哈希表的思想。
使用tcp_connection_t的逻辑是：
每当accept一个新的连接，就动态创建一个新的tcp_connection_t，并且将其指针保存至以peerfd为下标的位置中。
每当连接关闭，需要释放内存，同时重置指针为NULL。
我将所有的代码全部写入main函数中，因为前面封装了buffer，代码的可读性已经提高，再加上我们的业务逻辑简单，进一步封装，反而降低可读性。
这里跟client有几处相同点：
仅当缓冲区有空闲空间时才监听read事件
仅当缓冲区有数据时，才监听write事件
所以我们每次进行poll调用前都需要将fd的监听事件重新装填。
server的代码整体框架如下：
//初始化poll while(1) { //重新装填fd数组 //poll系统调用 //依次处理每个fd的读写事件 }
所以完整的代码如下：
#define _GNU_SOURCE /* See feature_test_macros(7) */ #include <sys/socket.h> #include "sysutil.h" #include "buffer.h" #include <assert.h> #define EVENTS_SIZE 1024 typedef struct{ buffer_t buffer_; } tcp_connection_t; //表示一条TCP连接 tcp_connection_t *connsets[EVENTS_SIZE]; //提供从fd到TCP连接的映射 int main(int argc, char const *argv[]) { //获取监听fd int listenfd = tcp_server("localhost", 9981); //将监听fd设置为非阻塞 activate_nonblock(listenfd); //初始化connsets int i; for(i = 0; i < EVENTS_SIZE; ++i) { connsets[i] = NULL; } //初始化poll struct pollfd events[EVENTS_SIZE]; for(i = 0; i < EVENTS_SIZE; ++i) events[i].fd = -1; events[0].fd = listenfd; events[0].events = kReadEvent; int maxi = 0; while(1) { //重新装填events数组 int i; for(i = 1; i < EVENTS_SIZE; ++i) { int fd = events[i].fd; events[i].events = 0; //重置events if(fd == -1) continue; assert(connsets[fd] != NULL); //当Buffer中有数据可读时，才监听write事件 if(buffer_is_readable(&connsets[fd]->buffer_)) { events[i].events |= kWriteEvent; } //当Buffer中有空闲空间时，才监听read事件 if(buffer_is_writeable(&connsets[fd]->buffer_)) { events[i].events |= kReadEvent; } } //poll调用 int nready = poll(events, maxi + 1, 5000); if(nready == -1) ERR_EXIT("poll"); else if(nready == 0) { printf("poll timeout.\n"); continue; } //处理listenfd if(events[0].revents & kReadEvent) { //接受一个新的客户fd int peerfd = accept4(listenfd, NULL, NULL, SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC); if(peerfd == -1) ERR_EXIT("accept4"); //新建tcp连接 tcp_connection_t *pt = (tcp_connection_t*)malloc(sizeof(tcp_connection_t)); buffer_init(&pt->buffer_); //将该tcp连接放入connsets connsets[peerfd] = pt; //放入events数组 int i; for(i = 0; i < EVENTS_SIZE; ++i) { if(events[i].fd == -1) { events[i].fd = peerfd; //这里不必监听fd if(i > maxi) maxi = i; //更新maxi break; } } if(i == EVENTS_SIZE) { fprintf(stderr, "too many clients\n"); exit(EXIT_FAILURE); } } //处理客户fd //int i; for(i = 1; i <= maxi; ++i) { int sockfd = events[i].fd; if(sockfd == -1) continue; //取出指针 tcp_connection_t *pt = connsets[sockfd]; assert(pt != NULL); if(events[i].revents & kReadREvent) //读取数据 { if(buffer_read(&pt->buffer_, sockfd) == 0) { //close events[i].fd = -1; close(sockfd); free(pt); connsets[sockfd] = NULL; continue; //继续下一次循环 } } if(events[i].revents & kWriteREvent) //可以发送数据 { buffer_write(&pt->buffer_, sockfd); } } } close(listenfd); return 0; }
需要注意的是，关于accept，我使用的是accpet4，这是Linux新增的系统调用：
int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);
与accept的区别就是accept4可以指定非阻塞标志位。
下文使用epoll。
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