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linux poll demo

poll 是 Linux 系统中的一个 I/O 多路复用机制,它允许单个进程/线程处理多个文件描述符上的 I/O 事件。与 selectepoll 相比,poll 在某些场景下提供了更好的性能和易用性。

基础概念

  • 文件描述符:在 Unix 和类 Unix 系统(如 Linux)中,文件描述符是一个用于表示打开的文件或其他 I/O 资源的非负整数。
  • I/O 多路复用:一种允许单个进程/线程处理多个 I/O 操作的技术。

优势

  1. 无文件描述符数量限制:与 select 不同,poll 不受文件描述符数量的硬性限制。
  2. 更简洁的 API:相比 selectpoll 的 API 更简洁,易于使用。
  3. 避免不必要的系统调用poll 在检查文件描述符状态时,只会返回就绪的文件描述符,减少了不必要的系统调用。

类型与应用场景

  • 类型poll 主要用于处理网络 I/O 和文件 I/O。
  • 应用场景:服务器程序、网络代理、实时数据处理等需要高效处理多个 I/O 操作的场景。

示例代码

以下是一个简单的 poll 示例,演示如何使用 poll 监听多个文件描述符上的读事件:

代码语言:txt
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/poll.h>

int main() {
    struct pollfd fds[2];
    int timeout = 5000; // 5秒超时

    // 初始化文件描述符
    fds[0].fd = STDIN_FILENO;
    fds[0].events = POLLIN;
    fds[1].fd = open("test.txt", O_RDONLY);
    if (fds[1].fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }
    fds[1].events = POLLIN;

    while (1) {
        int ret = poll(fds, 2, timeout);
        if (ret == -1) {
            perror("poll");
            break;
        } else if (ret == 0) {
            printf("Timeout occurred!\n");
            continue;
        }

        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            if (fds[i].revents & POLLIN) {
                char buffer[1024];
                ssize_t len = read(fds[i].fd, buffer, sizeof(buffer));
                if (len > 0) {
                    buffer[len] = '\0';
                    printf("Read from fd %d: %s", fds[i].fd, buffer);
                }
            }
        }
    }

    close(fds[1].fd);
    return 0;
}

可能遇到的问题及解决方法

  1. 文件描述符泄漏:确保在使用完文件描述符后及时关闭它们,以避免资源泄漏。
  2. 超时设置不当:根据实际需求合理设置超时时间,避免长时间等待或频繁轮询。
  3. 错误处理不足:对 poll 和相关系统调用的返回值进行充分检查,并妥善处理错误情况。

解决方法示例

  • 文件描述符泄漏:在示例代码中,我们使用 close 函数关闭了打开的文件描述符。
  • 超时设置:根据实际需求调整 timeout 变量的值。
  • 错误处理:在示例代码中,我们对 pollread 系统调用的返回值进行了检查,并使用 perror 函数打印错误信息。

总之,poll 是一种高效的 I/O 多路复用机制,在 Linux 系统中得到了广泛应用。通过合理使用和优化,可以充分发挥其性能优势。

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