1. poll的介绍
poll是Linux下的一种IO多路复用机制，用于同时监听多个文件描述符的可读、可写和错误事件。与select和epoll相比，poll具有一些优点，如无最大文件描述符限制、更好的性能等。在本文中，我们将详细讨论poll的使用和原理。
2. poll的函数原型
poll的函数原型如下：
#include <poll.h>
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
其中，fds是一个指向pollfd结构体数组的指针，nfds是fds数组的大小，timeout是poll的超时时间。下面我们将分别介绍pollfd结构体和poll的参数。
2.1 pollfd结构体
pollfd结构体用于描述一个文件描述符及需要监听的事件。它的定义如下：
struct pollfd {
int fd; // 文件描述符
short events; // 需要监听的事件
short revents; // 实际发生的事件
};
其中，fd是需要监听的文件描述符，events是需要监听的事件，revents是实际发生的事件。需要注意的是，events和revents都是由一些宏指定的事件标志位，比如POLLIN表示可读事件，POLLOUT表示可写事件等。
2.2 poll的参数
poll的参数中，fds数组是用于传入需要监听的文件描述符和事件的数组。nfds是fds数组的大小，即需要监听的文件描述符个数。timeout是poll的超时时间，单位是毫秒。
3. poll的使用示例
下面是一个简单的poll的使用示例，用于监听标准输入是否可读：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <poll.h>
int main() {
struct pollfd fds[1];
fds[0].fd = STDIN_FILENO;
fds[0].events = POLLIN;
while (1) {
int ret = poll(fds, 1, -1);
if (ret == -1) {
perror("poll");
break;
}
if (fds[0].revents & POLLIN) {
char buf[1024];
ssize_t n = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
if (n == -1) {
perror("read");
break;
}
// 处理读取的数据
// ...
printf("Read %ld bytes from stdin\n", n);
}
}
return 0;
}
上述示例中，我们首先创建一个pollfd数组，然后将标准输入的文件描述符和需要监听的事件（可读事件）设置到pollfd结构体中。之后使用一个无限循环调用poll函数，当标准输入可读时，我们从标准输入中读取数据并进行处理。
4. poll的工作原理
poll的工作原理可以简单描述为：在调用poll函数时，内核会遍历fds数组中的每个文件描述符，检查每个文件描述符的事件状态。如果有事件发生，将相应的事件标志位设置到revents字段中，并将文件描述符返回给用户空间。用户空间根据revents字段来判断文件描述符的事件状态，并进行相应的处理。
需要注意的是，poll函数是阻塞的，直到有事件发生或超时才返回。当超时时间为0时，poll函数是非阻塞的，即立即返回。当超时时间为-1时，poll函数将一直阻塞，直到有事件发生。
5. 总结
本文我们介绍了Linux下的IO多路复用机制之一的poll。我们首先介绍了poll的函数原型和pollfd结构体，然后给出了一个使用poll的示例代码。最后，我们讨论了poll的工作原理。希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地理解和应用poll机制。