1. 什么是epoll
epoll 是 Linux 中的一种 I/O 事件通知机制，它可以使用一个文件描述符来监视多个输入输出事件，当被监视的文件描述符就绪时，epoll 会通知应用程序。
1.1 epoll 的特点
epoll 与传统的 select 和 poll 相比，具有以下几个主要的特点：
支持较多的并发连接：epoll 可以同时监视大量的文件描述符，它没有最大连接数的限制。
效率较高：通过底层采用红黑树数据结构和回调机制，epoll 在大规模并发环境下有着较好的性能表现。
只返回就绪文件描述符：epoll 只会返回当前就绪的文件描述符，而不是所有的文件描述符。
支持边缘触发和水平触发模式：epoll 可以通过设置触发模式来处理文件描述符的就绪事件。
2. epoll 的使用
2.1 创建 epoll 实例
在开始使用 epoll 之前，首先需要创建 epoll 实例，可以通过调用 epoll_create 函数来完成：
#include <sys/epoll.h>
int epoll_create(int size);
其中，参数 size 指定了 epoll 可以同时监视的文件描述符的数量，一般可以设置为大于 0 的整数。函数返回一个用于操作 epoll 的文件描述符，如果返回值为 -1，则表示创建失败。
2.2 添加文件描述符到 epoll
可以使用 epoll_ctl 函数来将文件描述符添加到 epoll 实例中：
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
其中，epfd 是 epoll 实例的文件描述符，op 指定了添加的操作（EPOLL_CTL_ADD 表示添加，EPOLL_CTL_MOD 表示修改，EPOLL_CTL_DEL 表示删除），fd 是待添加的文件描述符，event 是指向结构体 epoll_event 的指针，用于设置事件类型和数据。
2.3 监听 epoll 事件
可以使用 epoll_wait 函数来监听 epoll 事件：
int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event *events, int maxevents, int timeout);
其中，epfd 是 epoll 实例的文件描述符，events 是用于存储就绪事件的数组，maxevents 指定了 events 的大小，timeout 是超时时间（以毫秒为单位，-1 表示无限超时）。
3. epoll 示例代码
以下是一个简单的 epoll 示例代码，实现了监控标准输入文件描述符的输入事件：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/epoll.h>
#define MAX_EVENTS 10
int main() {
int epoll_fd, event_count;
struct epoll_event event, events[MAX_EVENTS];
// 创建 epoll 实例
epoll_fd = epoll_create(1);
// 添加标准输入文件描述符到 epoll
event.events = EPOLLIN;
event.data.fd = STDIN_FILENO;
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, STDIN_FILENO, &event);
// 监听事件
while (1) {
event_count = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);
for (int i = 0; i < event_count; i++) {
if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) {
printf("Input event received\n");
char input[256];
fgets(input, sizeof(input), stdin);
printf("Input: %s", input);
}
}
}
return 0;
}
在上述代码中，首先创建了一个 epoll 实例，然后将标准输入文件描述符添加到 epoll 中。之后通过 epoll_wait 来监听事件，如果监听到了标准输入文件描述符的就绪事件，就会读取输入并打印。
4. 总结
本文介绍了 Linux 中的 epoll 机制，包括 epoll 的特点和使用方法。epoll 是一种高效的 I/O 事件通知机制，在并发环境中具有一定的优势。通过对 epoll 的学习，可以更好地理解和应用 Linux 的网络编程相关知识。