- epoll实现TCP特大型并发服务器的流程：
- 一、创建套接字（socket函数）：
通信域选择IPV4网络协议、套接字类型选择流式；
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int sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //通信域选择IPV4、套接字类型选择流式
- 二、填充服务器和客户机的网络信息结构体：
- 1.分别定义服务器网络信息结构体变量
serveraddr和客户机网络信息结构体变量clientaddr；
- 2.分别求出服务器和客户机的网络信息结构体变量的内存空间大小，以作备用；
- 3.网络信息
结构体清0；
- 4.使用
IPV4网络协议AF_INET；
- 5.在终端预留服务器端主机的
IP地址：inet_addr(argv[1])；
- 6.在终端预留服务器端网络字节序的
端口号：htons(atoi(argv[2]))；
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struct sockaddr_in serveraddr; //定义服务器网络信息结构体变量
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t serveraddr_len = sizeof(serveraddr);//求出服务器结构体变量的内存空间大小
socklen_t clientaddr_len = sizeof(clientaddr);//求出客户机结构体变量的内存空间大小
memset(&serveraddr,0,serveraddr_len); //服务器结构体清零
memset(&clientaddr,0,clientaddr_len);//客户机结构体清零
serveraddr.sin_family = AF_INET; //使用IPV4网络协议
serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //IP地址
serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//网络字节序的端口号
- 三、设置允许端口复用（setsockopt函数）：
- setsockopt函数：
- 功能：设置套接字属性；
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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,
const void *optval, socklen_t optlen);
/*
参数：
sockfd：套接字
level： 选项的级别
套接字API级别 SOL_SOCKET
TCP级别 IPPROTO_TCP
IP级别 IPPROTO_IP
optname：选项的名字
套接字API级别
SO_BROADCAST 是否允许发送广播
SO_RCVBUF 接收缓冲区的大小
SO_SNDBUF 发送缓冲区的大小
SO_RCVTIMEO 接收超时时间
参数使用的是 struct timeval 结构体
如果超时了 函数调用会立即返回-1
并将错误码置成 EAGAIN
SO_SNDTIMEO 发送超时时间
SO_REUSEADDR 端口复用
TCP级别
TCP_NODELAY 使能/禁用Nagle算法
IP级别
IP_ADD_MEMBERSHIP 设置加入多播组
optval： 选项的值
没有特殊说明时 使用的都是int类型
optlen：optval的大小
返回值：
成功 0
失败 -1 重置错误码
*/
- 特别注意：
- 使用setsockopt设置允许端口复用时，其在代码的位置在填充网络信息结构体和bind之间；
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int reuse = 1;
if(-1 == (setsockopt(sock_fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))))
{
perror("setsockopt error");
exit(-1);
}
- 四、套接字和服务器的网络信息结构体进行绑定（bind函数）：
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int ret = bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&serveraddr,serveraddr_len);
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int ret1 = listen(sock_fd, 5);
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#include <sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
/*
功能：
创建epoll/创建epoll实例的描述符
参数：
size:参数已经被忽略了，只需要填写大于0的值即可
返回值：
epoll_create 调用成功时会返回一个非负整数epfd，
表示新创建的 epoll 实例的文件描述符，
如果调用失败则返回 -1，并设置 errno 变量以指示具体错误原因
*/
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int epfd = epoll_create(1);
if(-1 == epfd)
{
perror("epoll_create error");
exit(-1);
}
- 七、定义事件结构体变量和存放就绪事件描述符的数组：
- 事件结构体 ：
epoll_event用于描述一个文件描述符上的事件；
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typedef union epoll_data {
void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event {
uint32_t events; //EPOLLIN 读 / EPOLLOUT 写
epoll_data_t data; //存放用户的数据
};
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struct epoll_event event;
struct epoll_event events[N];
- 八、将关心的文件描述符加入到红黑树（epoll_ctl函数）：
- 功能：epoll的控制操作或者用于向 epoll 实例中添加、修改、删除事件；
- epoll_ctl函数：
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int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
/*
参数：
epfd:epoll的文件描述符
op:控制方式
EPOLL_CTL_ADD：添加
EPOLL_CTL_MOD：修改
EPOLL_CTL_DEL：删除
fd:被操作的文件描述符
event:（事件）结构体指针
返回值：
成功返回0，
失败返回-1 置位错误码
*/
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//添加要检测事件的描述符
event.events = EPOLLIN;
event.data.fd = sock_fd;
//将关心的文件描述符加入到红黑树
if(-1 == (epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,sock_fd,&event)))
{
perror("epoll_ctl error");
exit(-1);
}
- 九、等待文件描述符中的事件是否就绪，成功则返回就绪的文件描述符的个数（epoll_wait函数）：
- epoll_wait函数：
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int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events,int maxevents, int timeout);
/*
参数：
epfd:epoll的文件描述符
events:准备好的事件的结构体地址
maxevents:返回的最大的文件描述符的个数
timeout:超时
>0 :毫秒级别的超时时间
=0 :立即返回
=-1:不关心超时时间
返回值：
成功返回准备好的文件描述符的个数
返回0代表超时时间到了
失败返回-1置位错误码
*/
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if(-1 == (ret = epoll_wait(epfd,events,N,-1)))
{
perror("epoll_wait error");
exit(-1);
}
- 十、遍历就绪的文件描述符集，判断哪些文件描述符已经准备就绪：
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for(int i = 0; i < ret; ++i)
{
...
}
- 十一、找到实际就绪的事件的文件描述符，并且接收来自客户端的数据（recv函数）和给客户端发送应答消息（send函数）：
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if(events[i].data.fd == sock_fd)
{
//获取连接成功后新的客户端
new_fd = accept(sock_fd,(struct sockaddr *)&clientaddr,&clientaddr_len);
if(-1 == new_fd)
{
perror("accept error");
exit(-1);
}
printf("文件描述符[%d]客户端[%s:%d]连接到了服务器\n",new_fd,inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));
//添加要检测的文件描述符
event.events = EPOLLIN;
event.data.fd = new_fd;
if(-1 == (epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,new_fd,&event)))
{
perror("epoll_ctl error");
exit(-1);
}
printf("文件描述符[%d]成功挂载在红黑树上\n",new_fd);
}
else
{
memset(buf,0,sizeof(buf));
int old_fd = events[i].data.fd;
if(-1 == (nbytes = recv(old_fd,buf,sizeof(buf),0)))
{
perror("recv error");
exit(-1);
}
else if(0 == nbytes)
{
printf("文件描述符[%d]客户端断开了服务器\n",old_fd);
//关闭对应的文件描述符
close(old_fd);
//剔除挂在树上对应的文件描述符
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,old_fd,&event);
}
if(!strncmp(buf,"quit",4))
{
printf("文件描述符[%d]客户端退出了服务器\n",old_fd);
//关闭对应的文件描述符
close(old_fd);
//剔除挂在树上对应的文件描述符
epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_DEL,old_fd,&event);
}
printf("文件描述符[%d]客户端发来数据[%s]\n",old_fd,buf);
//组装应答消息
strcat(buf,"-----k");
//给客户端发送应答消息
send(old_fd,buf,sizeof(buf),0);
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close(sock_fd);