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异步IO的方法
在Linux下有几种常见的异步I/OAsynchronous I/O机制可供选择。以下是其中一些主要的异步I/O机制 POSIX AIOAsynchronous I/OPOSIX AIO是一种标准的异步I/O机制定义在POSIX标准中。它使用aio_read和aio_write等函数来进行异步读写操作并使用回调函数或信号来通知I/O完成。 epollepoll是Linux特有的高性能I/O事件通知机制使用较新的epoll API。它使用epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait等函数来实现对多个文件描述符的异步监控和事件通知。 kqueuekqueue是BSD系统中的异步I/O机制在Linux上可通过libkqueue库使用。它使用kqueue、kevent和kqueue_wait等函数来实现对多个文件描述符的异步监控和事件通知。 IOCPI/O Completion PortsIOCP是Windows系统提供的异步I/O机制但也可以在Linux上使用。它使用I/O完成端口来实现对多个文件描述符的异步监控和事件通知。
这些异步I/O机制各自有其特点和适用场景。POSIX AIO是标准的异步I/O机制可在不同的操作系统上使用但在Linux上的实现可能较为有限。epoll和kqueue是针对Linux和BSD系统的高性能事件通知机制适用于大规模的并发I/O操作。IOCP主要用于Windows系统但在Linux上也可以使用特别适合处理大量的并发网络I/O。
epoll的使用案例
下面是一个使用epoll异步I/O机制来监控多个文件描述符的简单示例
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/epoll.h
#include fcntl.h#define MAX_EVENTS 10
#define BUFFER_SIZE 1024int main() {int epoll_fd, num_fds;struct epoll_event events[MAX_EVENTS];// 创建epoll实例epoll_fd epoll_create1(0);if (epoll_fd -1) {perror(epoll_create1);exit(1);}// 打开多个文件并将其添加到epoll监控列表中int file_fds[MAX_EVENTS];file_fds[0] open(file1.txt, O_RDONLY);file_fds[1] open(file2.txt, O_RDONLY);num_fds 2;for (int i 0; i num_fds; i) {struct epoll_event event;event.events EPOLLIN; // 监听读事件event.data.fd file_fds[i];if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, file_fds[i], event) -1) {perror(epoll_ctl);exit(1);}}printf(Monitoring files...\n);// 进入事件循环while (1) {int num_ready epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, -1);if (num_ready -1) {perror(epoll_wait);exit(1);}// 处理就绪事件for (int i 0; i num_ready; i) {if (events[i].events EPOLLIN) {// 可读事件发生int fd events[i].data.fd;char buffer[BUFFER_SIZE];ssize_t bytes_read read(fd, buffer, BUFFER_SIZE - 1);if (bytes_read -1) {perror(read);exit(1);}buffer[bytes_read] \0;printf(File descriptor %d: Read %zd bytes: %s\n, fd, bytes_read, buffer);}}}// 清理资源for (int i 0; i num_fds; i) {close(file_fds[i]);}close(epoll_fd);return 0;
}kqueue的使用案例
以下是一个使用kqueue异步I/O机制来监控多个文件描述符的简单示例
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include unistd.h
#include sys/event.h
#include fcntl.h#define MAX_EVENTS 10
#define BUFFER_SIZE 1024int main() {int kq, num_fds;struct kevent events[MAX_EVENTS];// 创建kqueue实例kq kqueue();if (kq -1) {perror(kqueue);exit(1);}// 打开多个文件并将其添加到kqueue监控列表中int file_fds[MAX_EVENTS];file_fds[0] open(file1.txt, O_RDONLY);file_fds[1] open(file2.txt, O_RDONLY);num_fds 2;for (int i 0; i num_fds; i) {struct kevent event;EV_SET(event, file_fds[i], EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);if (kevent(kq, event, 1, NULL, 0, NULL) -1) {perror(kevent);exit(1);}}printf(Monitoring files...\n);// 进入事件循环while (1) {int num_ready kevent(kq, NULL, 0, events, MAX_EVENTS, NULL);if (num_ready -1) {perror(kevent);exit(1);}// 处理就绪事件for (int i 0; i num_ready; i) {if (events[i].filter EVFILT_READ) {// 可读事件发生int fd events[i].ident;char buffer[BUFFER_SIZE];ssize_t bytes_read read(fd, buffer, BUFFER_SIZE - 1);if (bytes_read -1) {perror(read);exit(1);}buffer[bytes_read] \0;printf(File descriptor %d: Read %zd bytes: %s\n, fd, bytes_read, buffer);}}}// 清理资源for (int i 0; i num_fds; i) {close(file_fds[i]);}close(kq);return 0;
}
