c++网络编程下Linux的epoll技术和Windows下的IOCP模型

一、IOCP和Epoll之间的异同

1、异

1).IOCP是WINDOWS系统下使用。Epoll是Linux系统下使用。
2).IOCP是IO操作完毕之后，通过Get函数获得一个完成的事件通知。
Epoll是当你希望进行一个IO操作时，向Epoll查询是否可读或可写，若处于可读或可写状态，Epoll会通过epoll_wait进行通知。
3).IOCP封装了异步的消息事件的通知机制，同时封装了部分IO操作。但Epoll仅仅封装了一个异步事件的通知机制，并不负责IO读写操作。Epoll保持了事件通知和IO操作间的独立性，更加简单灵活。
4).基于上面的描述，我们可以知道Epoll不负责IO操作，所以它只告诉你当前可读可写了，并且将协议读写缓冲填充，由用户去读写控制，此时我们可以做出额外的许多操作。IOCP则直接将IO通道里的读写操作都做完了才通知用户，当IO通道里发生了堵塞等状况我们是无法控制的。

2、同

1).它们都是异步的事件驱动的网络模型。
2).它们都可以向底层进行指针数据传递，当返回事件时，除可通知事件类型外，还可以通知事件相关数据。

二：Epoll理解与应用。

1、epoll是什么？

epoll是当前在Linux下开发大规模并发网络程序的热门人选，epoll 在Linux2.6内核中正式引入，和select相似，都是I/O多路复用(IO multiplexing)技术。

Linux下设计并发网络程序，常用的模型有：
Apache模型（Process Per Connection，简称PPC）
TPC（Thread PerConnection）模型
select模型和poll模型。
epoll模型

2、epoll与select对比优化

基于select的I/O复用技术速度慢的原因：
1)，调用select函数后常见的针对所有文件描述符的循环语句。它每次事件发生需要遍历所有文件描述符，找出发生变化的文件描述符。(以前写的示例没加循环)
2)，每次调用select函数时都需要向该函数传递监视对象信息。即每次调用select函数时向操作系统传递监视对象信息，至于为什么要传？是因为我们监视的套接字变化的函数，而套接字是操作系统管理的。(这个才是最耗效率的)

注释：基于这样的原因并不是说select就没用了，在这样的情况下就适合选用select：1，服务端接入者少 2，程序应具有兼容性。

3、epoll是怎么优化select问题的

1)，每次发生事件它不需要循环遍历所有文件描述符，它把发生变化的文件描述符单独集中到了一起。
2)，仅向操作系统传递1次监视对象信息，监视范围或内容发生变化时只通知发生变化的事项。

实现epoll时必要的函数和结构体:

函数：
epoll_create：创建保存epoll文件描述符的空间，该函数也会返回文件描述符，所以终止时，也要调用close函数。(创建内存空间)
epoll_ctl：向空间注册，添加或修改文件描述符。(注册监听事件)
epoll_wait：与select函数类似，等待文件描述符发生变化。(监听事件回调)

结构体：

 struct epoll_event { __uint32_t events; epoll_data_t data; } typedef union epoll_data { void *ptr; int fd; __uinit32_t u32; __uint64_t u64; } epoll_data_t; 

三、epoll的几个函数的介绍：

1、epoll_create函数

 /** * @brief    该函数生成一个epoll专用的文件描述符。它其实是在内核申请一空间，用来存放你想关注的socket fd上是否发生以及发生了什么事件。 * * @param    size    size就是你在这个epoll fd上能关注的最大socket fd数 * * @return   生成的文件描述符 */ int epoll_create(int size);

2、epoll_ctl函数

 /** * @brief    该函数用于控制某个epoll文件描述符上的事件，可以注册事件，修改事件，删除事件。 * * @param    epfd    由 epoll_create 生成的epoll专用的文件描述符 * @param    op      要进行的操作例如注册事件，可能的取值EPOLL_CTL_ADD 注册、EPOLL_CTL_MOD 修 改、EPOLL_CTL_DEL 删除 * @param    fd      关联的文件描述符 * @param    event   指向epoll_event的指针 * * @return   0       succ *           -1      fail */ int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 

其中用到的数据结构结构如下
op值：

• EPOLL_CTL_ADD：注册新的fd到epfd中；
• EPOLL_CTL_MOD：修改已经注册的fd的监听事件；
• EPOLL_CTL_DEL：从epfd中删除一个fd；

 typedef union epoll_data { void *ptr; int fd; __uint32_t u32; __uint64_t u64; } epoll_data_t; struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */ }; 

常用的事件类型:

• EPOLLIN ：表示对应的文件描述符可以读；
• EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可以写；
• EPOLLPRI：表示对应的文件描述符有紧急的数据可读
• EPOLLERR：表示对应的文件描述符发生错误；
• EPOLLHUP：表示对应的文件描述符被挂断；
• EPOLLET： 表示对应的文件描述符有事件发生；

例：

 struct epoll_event ev; //设置与要处理的事件相关的文件描述符 ev.data.fd=listenfd; //设置要处理的事件类型 ev.events=EPOLLIN|EPOLLET; //注册epoll事件 epoll_ctl(epfd,EPOLL_CTL_ADD,listenfd,&ev); 

3、epoll_wait函数