IO 复用

1.  端口复用设置      

        作用 ： 解决address already is use 报错 的问题 （ 端口被占用， 可能没被释放 ）

        使用 ： 放在socket 的 bind 前面；

int opt_val = 1;
//端口复用设置      socketfd1 网络连接标识符
setsockopt(socketfd1, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void*)&opt_val, sizeof(opt_val));

2.   socket IO复用

复用一般有三种技术

1. select   

不记录发出 I/O 者的描述符， 因此只能无差别轮询所有流，找出能读出数据，或者写入数据的流，采用的是数组存储；

2. poll 

poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态， 但是它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的。

3. epoll  （ 下面介绍的函数就是epoll技术 ）

应用场景

select应用场景

        select的timeout参数精度为1nm，比poll和epoll的1ms精度更高，因此select适合实时性要求比较高的场景。select的可移植性非常的好。

poll应用场景

        poll没有最大描述符数量的限制，如果平台支持并且对实时性要求不高，应该使用poll而不是select

epoll应用场景

        只需要运行在linux平台下，有大量的描述符需要同时轮询，并且这些连接最好时长连接。在监听少量的描述符的适合，体现不出epoll的优势。

2.1 关键函数

2.1.1  Epoll 的创建， 返回的是个数

        int cpoll_size =  epoll_create(int size);     

2.1.2  Epoll 的操作  （增 删 改）

        int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);

参数 ： 

epfd :

        epoll 结构体对象

op :

        EPOLL_CTL_ADD 注册新的fd到epfd中

        EPOLL_CTL_MOD 修改已注册的fd的监听事件

        EPOLL_CTL_DEL 从epfd中删除一个fd

fd ： 

         要监听的描述符

event ：

         表示要监听的事件

2.1.3 epoll_wait 函数等待事件的就绪，成功时返回就绪的事件数目

        int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);

例如： 
epollwritefd = epoll_wait(epollfd, epolleventArr, 10, -1);   //函数等待事件的就绪

  参数：

        调用失败时返回 -1，等待超时返回 0。

        epfd 是epoll句柄

        events 表示从内核得到的就绪事件集合 maxevents 告诉内核events的大小        

        timeout 表示等待的超时事件

2.2 socket IO复用 的使用 ：

1. 定义struct epoll_event 结构体的对象， 与struct epoll_event 结构体数组。

struct epoll_event epollevent;
struct epoll_event epolleventArr[10];

int epollfd = 0;         //epollevent 的数量
int epollwritefd = 0;    //epolleventArr[10] 的数量

2. 设置 struct epoll_event 结构体对象监听的文件描述符 ， 与监听事件（ EPOLLIN ）

epollevent.data.fd = socketfd1;  //设置连接监听
epollevent.events = EPOLLIN;	 //设置监听的事件为有数据传输进来

3. 创建 epoll 

epollfd = epoll_create(10);
if (epollfd == -1)
{
	perror(" epoll_create error !  ");
}

4. epoll 添加

//添加 socketfd1 进 epollevent 中
epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, socketfd1, &epollevent);

5 . 函数等待事件就绪 

epollwritefd = epoll_wait(epollfd, epolleventArr, 10, -1);   //函数等待事件的就绪
if ( epollwritefd <=  0 )
{
	perror(" epoll_wait error ! ");
}

6. 分为等待 客户端连接 与 客户端数据传递

        循环 for (int i = 0; i < epollwritefd ; i++)   完成以下两种操作

// 客户端连接 
if (epolleventArr[i].data.fd == socketfd1)
{
	cout << epollfd <<  "服务器端正在等待客户端访问：" << endl;
	//等待客户端访问， 阻塞函数
	kehuduanfd = accept(socketfd1, NULL, NULL);
	if (kehuduanfd == -1)
	{
		perror("  accept error !  ");
	}
	else
	{
		cout << "客户端  " << kehuduanfd << "访问服务器成功！" << endl;
		epollevent.data.fd = kehuduanfd;
		epollevent.events = EPOLLIN;
		epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, kehuduanfd, &epollevent);
	}
}

// 客户端传输数据到服务器
if(epolleventArr[i].events & EPOLLIN)
{
	cout << " 有数据传输不是客户端登录 " << endl;
	bzero(&stu1, sizeof(stu1));
	res = read(epolleventArr[i].data.fd, &stu1, sizeof(STU));
	if ( res > 0 )
	{
		cout << " res =  " << res << endl;
		cout << "stu1.stuId = " << stu1.stuId << endl;
		cout << "stu1.stuName = " << stu1.stuName << endl;
		cout << "stu1.miaoshu = " << stu1.miaoshu << endl;
		bzero(&stu1, sizeof(STU));
	}
	else if ( res <= 0 )    // 客户端下线    （读到的数据为 0 就是客户端有问题应该是下线了）
	{
		cout << "客户端  " << kehuduanfd << "关闭" << endl;
		epollevent.data.fd = kehuduanfd;
		epollevent.events = EPOLLIN;
		epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, epolleventArr[i].data.fd, &epollevent);
		close(epolleventArr[i].data.fd);
	}
}