C++ epoll 极简服务器代码

epoll 是什么？

- Linux 下高性能 I/O 多路复用机制
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- 用来同时监听很多个 socket/文件描述符，谁就绪就处理谁
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- 是 Redis、Nginx、网关、高并发服务器 的核心

为什么要用 epoll？

对比：

- select/poll：每次都要遍历所有 fd，O(n)，并发高就崩
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- epoll：内核主动告诉你哪些就绪，O(1)，百万并发无压力

三个核心 API

1. epoll_create
创建一个 epoll 实例，返回 epfd。
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2. epoll_ctl
增/删/改要监听的 fd
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- EPOLL_CTL_ADD
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- EPOLL_CTL_MOD
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- EPOLL_CTL_DEL
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3. epoll_wait
阻塞等待事件就绪，返回就绪列表，不用遍历全部。

两种触发模式（超级重要）

1. 水平触发 LT（默认）
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- 只要缓冲区有数据，就一直通知
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- 简单、不容易丢数据
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- 新手/通用场景用它
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2. 边缘触发 ET
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- 只有状态变化时才通知（无→有）
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- 必须一次性读完所有数据
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- 性能更高，Nginx/Redis 用它

工作流程（极简版）

1. 创建 socket → bind → listen
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2. 创建 epoll 实例
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3. 把 listenfd 加入 epoll
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4. 循环 epoll_wait
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5. 就绪：
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- 是 listenfd → accept 新连接，加入 epoll
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- 是普通 fd → read/write 处理数据

为什么 epoll 快？

- 内核事件驱动，不轮询
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- mmap 共享内存，减少拷贝
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- 内部用红黑树管理 fd，增删改极快

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/epoll.h>

#include <netinet/in.h>

#include <fcntl.h>

#include <errno.h>

#define MAX_EVENTS 1024

#define PORT 8888

// 设置非阻塞

int set_nonblock(int fd) {

int flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0);

fcntl(fd, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);

return 0;

}

int main() {

// 1. 创建监听 socket

int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

struct sockaddr_in addr;

addr.sin_family = AF_INET;

addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

addr.sin_port = htons(PORT);

// 端口复用

int opt = 1;

setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

listen(listen_fd, 128);

set_nonblock(listen_fd);

// 2. 创建 epoll

int epfd = epoll_create1(0);

struct epoll_event ev;

ev.events = EPOLLIN; // 监听读事件

ev.data.fd = listen_fd;

epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listen_fd, &ev);

struct epoll_event events[MAX_EVENTS];

printf("epoll server running on port %d...\n", PORT);

while (1) {

// 3. 等待事件

int nfds = epoll_wait(epfd, events, MAX_EVENTS, -1);

for (int i = 0; i < nfds; ++i) {

int fd = events[i].data.fd;

// 新连接

if (fd == listen_fd) {

int client_fd = accept(listen_fd, NULL, NULL);

set_nonblock(client_fd);

ev.events = EPOLLIN | EPOLLET; // ET 边缘触发

ev.data.fd = client_fd;

epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, client_fd, &ev);

}

// 客户端发来数据

else {

char buf[1024];

ssize_t n = read(fd, buf, sizeof(buf));

if (n <= 0) {

close(fd);

epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, fd, NULL);

} else {

write(fd, buf, n); // echo 回去

}

}

}

}

close(listen_fd);

close(epfd);

return 0;

}

g++ server.cpp -o epoll_server

./epoll_server