简介

epoll对fd的操作有两种模式：LT(Level Trigger，水平触发)模式，和ET（Edge Trigger,边缘触发）模式。

LT 模式是默认的工作模式，这种模式下，epoll相当于一个效率较高的poll；

ET模式则是epoll的高效工作模式。

水平触发(LT)模式下的文件描述符：

当epoll_wait()检测到其上有事件发生并将此事件通知应用程序后，应用程序可不立即处理该事件，当应用程序下一次调用epoll_wait()时，epoll_wait()还会再次向应用程序通告此事件。

边缘触发(ET)模式下的文件描述符：

当epoll_wait()检测到其上有事件发生并将此事件通知应用程序后，应用程序必须立即处理该事件，当应用程序下一次调用epoll_wait()时，epoll_wait()还不会再次向应用程序通告此事件。

可以简单理解，ET就是缓冲区数据从无到有时，调用epoll_wait才会通知;

而LT 只要缓冲区有数据，调用epoll_wait就会通知

可见ET模式，很大程度上降低了同一个epoll事件被重复触发的次数，因此效率比LT模式高，但编程处理数据相对复杂。

测试代码

以下是测试的代码，缓冲区每次最大只能接受10字节数据：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_EVENT_NUMBER 1024
#define BUFFER_SIZE 10

// 将文件描述符设置为非阻塞
int setnonblocking(int fd)
{
    int old_option = fcntl(fd, F_GETFL);
    int new_option = old_option | O_NONBLOCK;
    fcntl(fd, F_SETFL, new_option);
    return old_option;
}

// 将文件描述符fd上的EPOLLIN注册到epollfd指示的内核事件表中，enable_et 指定是否对fd启用ET模式
void addfd(int epollfd, int fd, bool enable_et)
{
    epoll_event event;
    event.data.fd = fd;
    event.events = EPOLLIN; // 注册可读事件
    if (enable_et)
    {
        event.events |= EPOLLET;
    }
    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);
    setnonblocking(fd);
}

// number 为就绪事件数量
void lt(epoll_event *events, int number, int epollfd, int listenfd)
{
    char buf[BUFFER_SIZE];
    for (int i = 0; i < number; i++)
    {
        int sockfd = events[i].data.fd;
        if (sockfd == listenfd) // 连接请求
        {
            struct sockaddr_in client;
            socklen_t client_addrlength = sizeof(client);
            int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &client_addrlength);
            addfd(epollfd, connfd, false); // 禁用ET模式 
        }
        else if(events[i].events & EPOLLIN) 
        {
            printf("event trigger once\n");
            memset(buf, '\0', BUFFER_SIZE);
            int ret = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE - 1, 0);
            if(ret <= 0) 
            {
                close(sockfd);
                continue;
            }
            printf("get %d bytes of content: %s\n", ret, buf);
        }
        else
        {
            printf("something else happened \n");
        }
    }
}

void et(epoll_event *events, int number, int epollfd, int listenfd)
{
    char buf[BUFFER_SIZE];
    for (int i = 0; i < number; i++)
    {
        int sockfd = events[i].data.fd;
        if (sockfd == listenfd) // 连接请求
        {
            struct sockaddr_in client;
            socklen_t client_addrlength = sizeof(client);
            int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &client_addrlength);
            addfd(epollfd, connfd, false); // 禁用ET模式 
        }
        else if(events[i].events & EPOLLIN) 
        {
            // et模式下这段代码不会被重复触发，所以选择循环读取数据，确保把socket都缓存中的所有数据读出
            printf("event trigger once\n");
            while(1)
            {
                memset(buf, '\0', BUFFER_SIZE);
                int ret = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE - 1, 0);
                if(ret < 0) 
                {
                    // 对于非阻塞IO，下面条件成立表示数据已经全部读取完毕
                    // 此后epoll就能再次触发sockfd上的EPOLLIN事件，以驱动下一次读
                    if((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK)) 
                    {
                        printf("read later\n");
                        break;
                    }
                    close(sockfd);
                    break;
                }
                else if(ret == 0) 
                {
                    close(sockfd);
                }
                else
                {
                    printf("get %d bytes of content: %s\n", ret, buf);
                }
                
            }
            
        }
        else
        {
            printf("something else happened \n");
        }
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc <= 2)
    {
        printf("usage: %s ip_address port_num\n", basename(argv[0]));
        return 1;
    }
    const char *ip = argv[1];
    int port = atoi(argv[2]);

    int ret = 0;
    
    struct sockaddr_in addr;
    bzero(&addr, sizeof(addr));
    addr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, ip, &addr.sin_addr);
    addr.sin_port = htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    assert(listenfd >= 0);
    // 设置端口复用
    int opt = 1;
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    ret = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    assert(ret != -1);

    ret = listen(listenfd, 5);
    assert(ret != -1);

    epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
    int epollfd = epoll_create(5);
    assert(epollfd != -1);
    addfd(epollfd, listenfd, true); // 将监听文件描述符添加到epoll内核事件表

    while (1)
    {
        int ret = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1); // 阻塞
        if (ret < 0)
        {
            printf("epoll failure\n");
            break;
        }
		// 切换模式
        // lt(events, ret, epollfd, listenfd);
        et(events, ret, epollfd, listenfd);
    }
}

测试

我使用网络调试助手分别在ET和LT模式下发送超过10字节数据。

编译执行

gcc -o lt_et lt_et.cpp
./lt_et 0.0.0.0 8888

发送数据

LT模式

ET模式