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c++怎么在Linux下使用epoll_c++ Linux下epoll使用方法

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发布： 2025-09-30 09:36:02

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epoll是Linux下C++高性能网络编程的关键I/O多路复用机制，相比select和poll更高效，适用于大量并发连接。1. 使用epoll_create1创建实例；2. 通过epoll_ctl添加、修改或删除监控事件，支持EPOLLIN、EPOLLOUT、EPOLLET等事件类型；3. 调用epoll_wait等待事件并处理，配合非阻塞I/O实现高并发；4. 示例展示了基于epoll的简化TCP服务器流程，包括监听、accept新连接及读写处理，体现其事件驱动模型的核心优势。

c++怎么在linux下使用epoll_c++ linux下epoll使用方法

在Linux下使用C++进行高性能网络编程时，epoll 是一个非常关键的I/O多路复用机制。相比传统的 select 和 poll，epoll 更加高效，尤其适用于处理大量并发连接。下面详细介绍如何在C++中使用 epoll。

1. 创建 epoll 实例

使用 epoll_create1() 函数创建一个 epoll 实例。该函数返回一个文件描述符，用于后续操作。

示例代码：

#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>

int epoll_fd = epoll_create1(0);
if (epoll_fd == -1) {
    perror("epoll_create1 failed");
    return -1;
}

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2. 添加、修改或删除监控事件

通过 epoll_ctl() 函数可以向 epoll 实例中添加、修改或删除要监听的文件描述符及其事件。

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常用事件类型包括：

EPOLLIN：表示对应的文件描述符可读
EPOLLOUT：表示对应的文件描述符可写
EPOLLET：启用边缘触发模式（Edge Triggered），提高效率
EPOLLONESHOT：事件只触发一次，需重新注册

示例：将某个 socket fd 加入 epoll 监听读事件（ET模式）

struct epoll_event event;
event.events = EPOLLIN | EPOLLET;  // 监听可读 + 边缘触发
event.data.fd = sockfd;            // 可以是fd，也可以是自定义指针

if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &event) == -1) {
    perror("epoll_ctl: ADD");
    return -1;
}

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3. 等待并处理事件

使用 epoll_wait() 阻塞等待事件发生。当有事件就绪时，它会填充用户提供的 events 数组。

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参数说明：

epoll_fd：epoll 实例的文件描述符
events：存放就绪事件的数组
max_events：最多返回的事件数
timeout：超时时间（毫秒），-1 表示无限等待

示例：

const int MAX_EVENTS = 10;
struct epoll_event events[MAX_EVENTS];

while (true) {
    int n = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);
    if (n == -1) {
        perror("epoll_wait");
        break;
    }

    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (events[i].events & EPOLLIN) {
            handle_read(events[i].data.fd);
        }
        if (events[i].events & EPOLLOUT) {
            handle_write(events[i].data.fd);
        }
    }
}

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4. 完整流程示例（简化版TCP服务器）

以下是一个极简的使用 epoll 的 TCP 服务端框架：

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <cstring>

int main() {
    int listen_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    int flag = fcntl(listen_sock, F_GETFL, 0);
    fcntl(listen_sock, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK); // 设置非阻塞

    sockaddr_in addr{};
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    addr.sin_port = htons(8080);

    bind(listen_sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    listen(listen_sock, SOMAXCONN);

    int epoll_fd = epoll_create1(0);
    epoll_event ev;
    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    ev.data.fd = listen_sock;
    epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, listen_sock, &ev);

    epoll_event events[10];
    while (true) {
        int n = epoll_wait(epoll_fd, events, 10, -1);
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (events[i].data.fd == listen_sock) {
                // 新连接
                while (true) {
                    int client_fd = accept(listen_sock, nullptr, nullptr);
                    if (client_fd == -1) break;
                    fcntl(client_fd, F_SETFL, fcntl(client_fd, F_GETFL, 0) | O_NONBLOCK);
                    epoll_event client_ev;
                    client_ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
                    client_ev.data.fd = client_fd;
                    epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, client_fd, &client_ev);
                }
            } else {
                // 处理客户端数据
                char buf[1024];
                int ret = read(events[i].data.fd, buf, sizeof(buf));
                if (ret > 0) {
                    write(events[i].data.fd, buf, ret); // 回显
                } else {
                    close(events[i].data.fd);
                    epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_DEL, events[i].data.fd, nullptr);
                }
            }
        }
    }

    close(listen_sock);
    close(epoll_fd);
    return 0;
}

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