epoll通过事件驱动机制高效管理大量文件描述符，相比select和poll性能更优；2. 使用epoll_create创建实例，epoll_ctl注册监听，epoll_wait等待事件；3. 采用红黑树管理fd，就绪链表返回活跃连接，时间复杂度O(1)，适合高并发网络服务。
在C++中使用epoll实现高并发，核心是利用Linux内核提供的epoll机制高效管理大量文件描述符。相比select和poll，epoll在处理成百上千个并发连接时性能更优，特别适合开发高性能网络服务，如Web服务器、即时通讯系统等。
1. epoll基本原理
epoll是Linux特有的I/O多路复用技术，通过事件驱动的方式监控多个socket状态变化。它包含三个主要接口：
- epoll_create：创建一个epoll实例，返回句柄
- epoll_ctl：注册、修改或删除需要监听的文件描述符及其事件
- epoll_wait：等待事件发生，返回就绪的事件列表
epoll采用红黑树管理fd，避免每次传入所有监听对象，并通过就绪链表只返回有事件的fd，时间复杂度为O(1)，效率极高。
2. 基本使用步骤
以下是C++中使用epoll的基本流程：
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// 2. 创建epoll实例
int epfd = epoll_create(1);
if (epfd == -1) {
perror("epoll_create failed");
}
// 3. 添加监听socket到epoll
struct epoll_event ev;
ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 边缘触发模式
ev.data.fd = listen_fd;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_fd, &ev);
// 4. 循环等待事件
struct epoll_event events[1024];
while (true) {
int n = epoll_wait(epfd, events, 1024, -1);
for (int i = 0; i if (events[i].data.fd == listen_fd) {
// 新连接到来
accept_connection(epfd, listen_fd);
} else {
// 已连接socket有数据可读
handle_client_data(events[i].data.fd);
}
}
}
3. 提升并发的关键技巧
要真正实现高并发，需结合以下几点优化：
- 使用边缘触发（ET）模式：配合非阻塞IO，减少重复通知，提高效率。设置EPOLLET标志，并将socket设为O_NONBLOCK
- 非阻塞accept/read/write：在ET模式下必须一次性处理完所有数据，否则会丢失事件
- 合理管理连接生命周期：使用map或vector保存客户端连接信息，及时关闭异常连接
- 结合线程池：将耗时操作（如数据库查询）交给工作线程处理，避免阻塞主事件循环
4. 完整示例关键点
一个完整的高并发服务器通常包括：
- 设置监听socket为非阻塞
- accept后立即设客户端socket为非阻塞
- 循环read直到EAGAIN/EWOULDBLOCK
- 发送数据可能需要分多次写（writev或缓冲区管理）
- 出错或关闭时从epoll中删除fd并释放资源
基本上就这些。掌握epoll的核心在于理解事件驱动模型和非阻塞IO的配合使用。实际项目中还可以封装EventLoop、Channel、Poller等类，模仿Reactor模式，提升代码可维护性。
