1 简介
poll机制的工作原理及流程与select类似，但poll可监控的进程数量不受select中第二个因素——fd_set集合容量的限制，用户可在程序中自行设置被监测的文件描述符集的容量，当然poll在阻塞模式下也采用轮询的方式监测文件描述符集，因此应合理设置poll中监控进程的数量。
2 poll函数
poll()函数存在于函数库poll.h中，其声明如下：
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
- 参数fds是一个struct pollfd类型的指针，主要用于传入被监测的多个文件描述符，其数据类型struct pollfd的定义如下：
struct pollfd{
int fd; //文件描述符，设置为-1时，表示取消对该文件描述符的监测
short events; //等待的事件
short revents; //实际发生的事件
}
poll事件相关宏及其说明
-
参数nfds等同于select()函数中的参数nfds，用来设置pollt监控的文件描述符的范围，需设置为文件描述符最大值加1；
-
参数timeout与select()函数中的参数timeout，都用于设置组设时长，但其取值略有差异，poll()函数中参数timeout的取值及其对应含义如下：
– 当timeout=-1时，poll()函数阻塞等待；
– 当timeout=0时，poll()函数将立即返回，以轮询的方式监测文件描述符表；
– 当timeout>0时，等待指定时长（单位为毫秒，若当前系统时间精度不够毫秒则向上取值）。 -
poll()函数若调用成功将返回就绪文件描述符数量；若等待超时，将返回0，表示没有已就绪的文件描述符；若调用出错，将返回-1，并设置errno。
【案例】：使用poll模型搭建多路I/O转接服务器，使服务器可接收客户端数据，并将接收到的数据转为大写，写回客户端；使客户端可向服务器发送数据，并将服务器返回的数据打印到终端。
poll_s.c //服务器
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3#include <string.h>
4#include <netinet/in.h>
5#include <arpa/inet.h>
6#include <poll.h>
7#include <errno.h>
8#include "wrap.h"
9#define MAXLINE 80 //缓冲数组大小
10#define SERV_PORT 8000 //端口号
11#define OPEN_MAX 1024 //最大打开文件描述符数量
12int main()
13{
14 int i, j, maxi, listenfd, connfd, sockfd;
15 int nready;
16 ssize_t n;
17 char buf[MAXLINE], str[INET_ADDRSTRLEN];
18 socklen_t clilen;
19 struct pollfd client[OPEN_MAX]; //文件描述符与事件集合
20 struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
21 listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
22 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
23 servaddr.sin_family = AF_INET;
24 servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
25 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
26 Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
27 Listen(listenfd, 20);
28 //初始化poll()的参数fds
29 client[0].fd = listenfd;
30 client[0].events = POLLRDNORM; //设置listenfd监听普通读事件
31 for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++)
32 client[i].fd = -1; //将client[]中其余元素的fd成员初始化为-1
33 maxi = 0; //记录client[]数组有效元素中最大元素下标
34 //使用poll()机制循环检测文件描述符集合
35 for (;;) {
36 nready = poll(client, maxi + 1, -1); //阻塞等待请求到达
37 //通过listenfd状态判断是否有客户端连接请求，如有则建立连接
38 if (client[0].revents & POLLRDNORM) {
39 clilen = sizeof(cliaddr);
40 connfd = Accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);
41 printf("received from %s at PORT %d\n",
42 inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
43 ntohs(cliaddr.sin_port));
44 //将accept返回的connfd存放到client[]中的空闲位置
45 for (i = 1; i < OPEN_MAX; i++){
46 if (client[i].fd < 0) {
47 client[i].fd = connfd;
48 break;
49 }
50 }
51 if (i == OPEN_MAX)
52 perr_exit("too many clients");
53 client[i].events = POLLRDNORM; //设置刚刚返回的connfd，监控读事件
54 if (i > maxi) //更新client[]中最大元素下标
55 maxi = i;
56 if (--nready <= 0) //若无就绪事件,回到poll阻塞
57 continue;
58 }
59 //检测client[]，处理有就绪事件的文件描述符
60 for (i = 1; i <= maxi; i++){
61 if ((sockfd = client[i].fd) < 0)
62 continue;
63 if (client[i].revents & (POLLRDNORM | POLLERR)) {
64 if ((n = Read(sockfd, buf, MAXLINE)) < 0) {
65 //比较errno，若为RST则表示连接中断
66 if (errno == ECONNRESET){
67 printf("client[%d] aborted connection\n", i);
68 Close(sockfd);
69 client[i].fd = -1;
70 }
71 else
72 perr_exit("read error");
73 }
74 else if (n == 0) {//连接由客户端关闭
75 printf("client[%d] closed connection\n", i);
76 Close(sockfd);
77 client[i].fd = -1;
78 }
79 else {//若成功读取数据，则对数据进行操作
80 for (j = 0; j < n; j++)
81 buf[j] = toupper(buf[j]);
82 Writen(sockfd, buf, n);
83 }
84 //当就绪文件描述符数量为0时，终止循环
85 if (--nready <= 0)
86 break;
87 }
88 }
89 }
90 return 0;
}
poll_c.c //客户端
1#include <stdio.h>
2#include <string.h>
3#include <unistd.h>
4#include <netinet/in.h>
5#include "wrap.h"
6#define MAXLINE 80 //缓冲数组大小
7#define SERV_PORT 8000 //端口号
8int main()
9{
10 struct sockaddr_in servaddr;
11 char buf[MAXLINE];
12 int sockfd, n;
13 sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
14 bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
15 servaddr.sin_family = AF_INET;
16 inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
17 servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
18 Connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
19 while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
20 Write(sockfd, buf, strlen(buf));
21 n = Read(sockfd, buf, MAXLINE);
22 if (n == 0)
23 printf("the other side has been closed.\n");
24 else
25 Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
26 }
27 Close(sockfd);
28 return 0;
}
