poll函數
在上文unix下網絡編程之I/O復用（二）中已經介紹了select函數的相關使用，本文將介紹另一個常用的I/O復用函數poll。poll提供的功能與select類似，不過在處理流設備時，它能夠提供額外的信息。
poll函數原型：
#include<poll.h> int poll (struct pollfd * fdarray , unsigned long nfds , int timeout); //返回：就需描述字的個數，0——超時，-1——出錯
第一個參數是指向一個結構數組第一個元素的指針，每個數組元素都是一個pollfd結構。如下：
struct pollfd {
int fd; //descriptor to check
short events; //events of interest on fd
` short revents; //events tha occurred on fd
}
要測試的條件由events成員指定，函數在相應的revents成語中返回該描述字的狀態。（每個描述字都有兩個變量，一個為調用值，另一個為返回結果，從而避免使用值-結果參數，這與select函數是不同的）。下圖列出了用于指定events標志以及測試revents標志的一些常值。
上圖需要注意的是，POLLERR,POLLHUP,POLLNVAL是處理錯誤的描述字，因此它們也就不可以出現在input事件中，即events。poll識別三類數據：普通（normal），優先級帶（priority band）和高優先級（high priority）。
對TCP和UPD而言，以下條件引起poll返回特定的revents。
1、 All regular TCP data and all UDP data is considered normal.
2、 TCP's out-of-band data (Chapter 24) is considered priority band.
3、 When the read half of a TCP connection is closed (e.g., a FIN is received), this is also considered normal data and a subsequent read operation will return 0.
4、 The presence of an error for a TCP connection can be considered either normal data or an error (POLLERR). In either case, a subsequent read will return –1 with errno set to the appropriate value. This handles conditions such as the receipt of an RST or a timeout.
5、 The availability of a new connection on a listening socket can be considered either normal data or priority data. Most implementations consider this normal data.
6、 The completion of a nonblocking connect is considered to make a socket writable.
——《unix網絡編程》第三版
參數nfds，指示結構數組中元素的個數。
參數timeout：
與select中的timeout不同，poll函數的timeout參數是一int值，表示poll函數返回前等待多長時間，它是毫秒級別的。它有三種情況的取值：1、INFTIM（一個負數值），表示永遠等待，即一直阻塞。2、0，表示立即返回，非阻塞。3、>0，表示正待指定數目的毫秒數。
poll函數的返回值：
當poll發生錯誤時，poll函數的返回值-1，若定時器時間到之前沒有任何描述字就緒，則返回0，否則返回就緒描述字的個數，即其revents成員值非0的描述字個數。
如果我們不再關心某個特定描述字，那么可以把與他對應的pollfd結構的fd成員設置成一個負值。poll函數將忽略這樣的pollfd結構的events成員，返回時將它的revents成員的值置為0。
poll函數的通信列子：一個簡單的TCP回射服務器程序
pollServer.c:使用select機制的服務器程序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <poll.h>
/*環境為ubuntu10.04自帶c環境，無法自動引入下列宏，所以自己寫在前面了*/
#define INFTIM -1
#define POLLRDNORM 0x040 /* Normal data may be read. */
#define POLLRDBAND 0x080 /* Priority data may be read. */
#define POLLWRNORM 0x100 /* Writing now will not block. */
#define POLLWRBAND 0x200 /* Priority data may be written. */
#define MAXLINE 1024
#define OPEN_MAX 16 //一些系統會定義這些宏
#define SERV_PORT 10001
int main()
{
int i , maxi ,listenfd , connfd , sockfd ;
int nready;
int n;
char buf[MAXLINE];
socklen_t clilen;
struct pollfd client[OPEN_MAX];
struct sockaddr_in cliaddr , servaddr;
listenfd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0);
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(listenfd , (struct sockaddr *) & servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd,10);
client[0].fd = listenfd;
client[0].events = POLLRDNORM;
for(i=1;i<OPEN_MAX;i++)
{
client[i].fd = -1;
}
maxi = 0;
for(;;)
{
nready = poll(client,maxi+1,INFTIM);
if (client[0].revents & POLLRDNORM)
{
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd , (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen);
for(i=1;i<OPEN_MAX;i++)
{
if(client[i].fd<0)
{
client[i].fd = connfd;
client[i].events = POLLRDNORM;
break;
}
}
if(i==OPEN_MAX)
{
printf("too many clients! \n");
}
if(i>maxi) maxi = i;
nready--;
if(nready<=0) continue;
}
for(i=1;i<=maxi;i++)
{
if(client[i].fd<0) continue;
sockfd = client[i].fd;
if(client[i].revents & (POLLRDNORM|POLLERR))
{
n = read(client[i].fd,buf,MAXLINE);
if(n<=0)
{
close(client[i].fd);
client[i].fd = -1;
}
else
{
buf[n]='\0';
printf("Socket %d said : %s\n",sockfd,buf);
write(sockfd,buf,n); //Write back to client
}
nready--;
if(nready<=0) break; //no more readable descriptors
}
}
}
return 0;
}
客戶端程序參考上一篇文章。
總結：
本文介紹了poll函數的原型，參數說明，注意事項以及一個簡單的代碼例子。在unix后續版本中，加入了epoll函數I/O復用機制，它在一定條件下更加高效，在以后的文章中，會對epoll機制再進行詳細的描述。之前在學習python的時候，也接觸了select和poll，但是當時了解的比較淺顯，希望通過最近的學習可以對unix下I/O復用有更深入的認識。
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