epoll 里面的et, lt

在Linux网络编程中，epoll是一种高效的事件驱动I/O多路复用机制，用于管理大量的文件描述符（通常是套接字）并监控它们上的事件。epoll支持两种工作模式：边缘触发（Edge-Triggered，ET）和水平触发（Level-Triggered，LT）。下面我将详细解释这两种模式，并提供示例说明。

边缘触发（Edge-Triggered，ET）：
- 边缘触发模式仅在文件描述符状态发生变化时通知应用程序。这意味着如果你没有处理所有可用的数据或事件，epoll不会再次通知你，直到下一个状态变化。
- 用于ET模式的epoll_wait函数仅在文件描述符的状态从不可读/不可写变为可读/可写时返回。
- ET模式要求应用程序在通知后立即处理数据，以避免遗漏任何事件。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/epoll.h>

int main() {
    int epoll_fd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event event;
    event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // ET模式
    event.data.fd = STDIN_FILENO; // 监视标准输入

    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event) == -1) {
        perror("epoll_ctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct epoll_event events[10];
    while (1) {
        int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        if (num_events == -1) {
            perror("epoll_wait");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for (int i = 0; i < num_events; i++) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                // 处理标准输入可读事件
                char buffer[1024];
                ssize_t bytes_read = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
                if (bytes_read == -1) {
                    perror("read");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
                if (bytes_read == 0) {
                    // EOF，标准输入关闭
                    printf("Standard input closed.\n");
                    exit(EXIT_SUCCESS);
                }
                // 处理读取的数据
                printf("Read %zd bytes: %.*s\n", bytes_read, (int)bytes_read, buffer);
            }
        }
    }
    return 0;
}

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水平触发（Level-Triggered，LT）：
- 水平触发模式在文件描述符上的状态变化仍然有效，但epoll_wait会一直返回，直到描述符上的事件被处理，即使只处理了部分数据。
- 应用程序需要自己维护事件的状态，以确保所有数据都被处理。

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/epoll.h>

int main() {
    int epoll_fd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event event;
    event.events = EPOLLIN; // LT模式
    event.data.fd = STDIN_FILENO; // 监视标准输入

    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event) == -1) {
        perror("epoll_ctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct epoll_event events[10];
    while (1) {
        int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        if (num_events == -1) {
            perror("epoll_wait");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        for (int i = 0; i < num_events; i++) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                // 处理标准输入可读事件
                char buffer[1024];
                ssize_t bytes_read = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
                if (bytes_read == -1) {
                    perror("read");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
                if (bytes_read == 0) {
                    // EOF，标准输入关闭
                    printf("Standard input closed.\n");
                    exit(EXIT_SUCCESS);
                }
                // 处理读取的数据
                printf("Read %zd bytes: %.*s\n", bytes_read, (int)bytes_read, buffer);
            }
        }
    }
    return 0;
}

View Code

总之，

ET模式只在文件描述符状态变化时通知应用程序。

这种模式下，当文件描述符状态发生变化（比如，新的数据到达，或者数据已经被消费）时，epoll_wait()会返回相应的事件。在处理这些事件时，必须要使用非阻塞I/O，否则如果数据没有读或写完，会导致阻塞，进而影响程序效率。

LT模式在文件描述符上的事件仍然有效，直到应用程序处理完它们。

这种模式下，当文件描述符状态发生变化，并且这个变化的状态一直保持到epoll_wait()调用时，epoll_wait()才会返回相应的事件。这种模式下，可以使用阻塞I/O。

选择哪种模式取决于应用程序的需求和设计。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/epoll.h>

int main() {
    // 创建 epoll 实例并获取 epoll 文件描述符
    int epoll_fd = epoll_create1(0);

    // 创建 epoll_event 结构体，用于描述要监视的事件
    struct epoll_event event;
    
    // 设置要监视的事件，这里使用 EPOLLIN 表示可读事件，EPOLLET 表示边缘触发模式
    event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // ET模式
    event.data.fd = STDIN_FILENO; // 监视标准输入

    // 将事件添加到 epoll 实例中进行监视
    if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event) == -1) {
        perror("epoll_ctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建用于存储触发事件的 epoll_event 数组
    struct epoll_event events[10];
    
    // 进入事件循环
    while (1) {
        // 等待事件发生，epoll_wait 会一直阻塞直到有事件发生或出错
        int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        if (num_events == -1) {
            perror("epoll_wait");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        
        // 处理触发的事件
        for (int i = 0; i < num_events; i++) {
            if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
                // 如果事件是标准输入可读事件，进行处理
                
                // 创建缓冲区用于读取数据
                char buffer[1024];
                
                // 读取数据到缓冲区，bytes_read 存储实际读取的字节数
                ssize_t bytes_read = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
                if (bytes_read == -1) {
                    perror("read");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                }
                
                // 如果读取到了 EOF，标准输入关闭，退出程序
                if (bytes_read == 0) {
                    printf("Standard input closed.\n");
                    exit(EXIT_SUCCESS);
                }
                
                // 处理读取的数据
                printf("Read %zd bytes: %.*s\n", bytes_read, (int)bytes_read, buffer);
            }
        }
    }
    return 0;
}

epoll_create1(0) 创建一个 epoll 实例，并返回一个 epoll 文件描述符。
struct epoll_event event 创建一个 epoll_event 结构体，用于描述要监视的事件。
event.events 设置要监视的事件类型，这里使用 EPOLLIN 表示可读事件和 EPOLLET 表示边缘触发模式。
event.data.fd 设置要监视的文件描述符，这里是标准输入。
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event) 将事件添加到 epoll 实例中进行监视。
epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1) 等待事件发生，一旦有事件发生，它会填充 events 数组并返回触发事件的数量。
在事件循环中，我们遍历 events 数组，检查触发的事件是否是标准输入的可读事件。
如果是标准输入的可读事件，我们创建一个缓冲区 buffer，然后使用 read 函数读取数据到缓冲区。
如果读取到了 EOF，说明标准输入关闭，我们输出消息并退出程序。
否则，我们处理读取到的数据并输出它。

----------------------------------

在Linux网络编程中，epoll是一种高效的事件驱动I/O多路复用机制，它支持两种工作模式：边缘触发（Edge-Triggered，ET）和水平触发（Level-Triggered，LT）。这两种模式在使用上有一些区别和联系，下面详细解释它们以及各自的应用场景：

边缘触发（Edge-Triggered，ET）：
- 边缘触发模式只在文件描述符状态发生变化时通知应用程序，而且只通知一次。这意味着如果你没有处理所有可用的数据或事件，epoll不会再次通知你，直到下一个状态变化。
- 用于ET模式的epoll_wait函数仅在文件描述符的状态从不可读/不可写变为可读/可写时返回。
应用场景：
- 高性能场景：适用于高性能网络服务器，因为它要求应用程序在通知后立即处理数据，以避免遗漏任何事件。
- 高并发场景：ET模式适用于需要处理大量并发连接的服务器，因为它可以有效减少不必要的事件通知，提高性能。
水平触发（Level-Triggered，LT）：
- 水平触发模式在文件描述符上的状态变化仍然有效，即使状态没有变化，epoll_wait也会一直返回。这意味着如果你没有处理所有可用的数据或事件，epoll_wait会返回，并在下次调用时再次返回。
- 应用程序需要自己维护事件的状态，以确保所有数据都被处理。
应用场景：
- 一般应用场景：LT模式适用于一般的应用程序，因为它的工作方式更容易理解和掌握，不容易出现遗漏事件的情况。
- 软件可维护性要求较高的场景：LT模式相对容易管理，更容易编写可维护的代码，因为不需要过多关注事件的精确触发。

区别和联系：

主要区别在于事件通知的方式和处理方式。ET模式只通知状态变化，而LT模式通知状态变化和保持通知直到处理完毕。
ET模式要求应用程序在每次事件通知后处理所有可用数据，否则可能导致事件丢失。LT模式不会丢失事件，但需要应用程序自己维护事件状态。
ET模式通常更高效，因为它减少了事件通知的次数，但要求应用程序高效地处理通知。
LT模式相对容易理解和使用，适用于一般的网络编程任务，但可能会产生更多的事件通知。

选择使用哪种模式取决于应用程序的需求和性能要求。在高性能、高并发的场景中，ET模式通常更有优势。在一般应用中，LT模式可能更容易编写和维护。无论使用哪种模式，都需要小心处理事件以确保正确性和性能。

posted @ 2023-09-13 17:25 He_LiangLiang 阅读(23) 评论(0) 编辑收藏举报

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