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linux poll 实例

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 提供了更简洁的接口,并且避免了 select 的一些限制。

基础概念

poll 系统调用通过一个 pollfd 结构体数组来监视多个文件描述符。每个 pollfd 结构体包含三个字段:

  • fd:要监视的文件描述符。
  • events:感兴趣的事件(如 POLLIN、POLLOUT)。
  • revents:实际发生的事件(由内核填充)。

优势

  1. 简洁性poll 的接口比 select 更简洁,不需要重新初始化文件描述符集合。
  2. 无文件描述符数量限制:与 select 不同,poll 没有文件描述符数量的硬性限制。
  3. 避免不必要的系统调用poll 不会像 select 那样在每次调用时都修改文件描述符集合。

类型与应用场景

poll 主要用于需要同时处理多个 I/O 操作的场景,例如:

  • 网络服务器:同时处理多个客户端连接。
  • 并发任务处理:在单个进程中管理多个并发任务。

示例代码

以下是一个简单的 poll 使用示例,演示如何同时监视标准输入和一个文件描述符:

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

int main() {
    struct pollfd fds[2];
    int ret;

    // 监视标准输入
    fds[0].fd = STDIN_FILENO;
    fds[0].events = POLLIN;

    // 假设我们还有一个文件描述符 fd1 需要监视
    int fd1 = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd1 == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }
    fds[1].fd = fd1;
    fds[1].events = POLLIN;

    while (1) {
        ret = poll(fds, 2, -1); // 阻塞等待事件
        if (ret == -1) {
            perror("poll");
            break;
        }

        if (fds[0].revents & POLLIN) {
            printf("Data is available on stdin\n");
            char buf[1024];
            read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
            printf("Read from stdin: %s\n", buf);
        }

        if (fds[1].revents & POLLIN) {
            printf("Data is available on file descriptor %d\n", fd1);
            char buf[1024];
            read(fd1, buf, sizeof(buf));
            printf("Read from file: %s\n", buf);
        }
    }

    close(fd1);
    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. 解决方法:在适当的位置调用 close() 函数。
  3. 阻塞问题poll 默认是阻塞的,如果需要非阻塞行为,可以设置超时参数。
  4. 解决方法:使用 poll(fds, nfds, timeout) 中的 timeout 参数来控制阻塞时间。
  5. 错误处理:处理 poll 返回的错误码,并采取相应的恢复措施。
  6. 解决方法:检查 poll 的返回值,并使用 perror() 或其他错误处理机制来诊断问题。

通过理解这些基础概念和常见问题,你可以更有效地使用 poll 来管理多个 I/O 操作。

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