epoll的水平触发和边沿触发，及为什么边沿触发必须使用非阻塞？

淩亂°似流年 2022-03-20 01:57 271阅读 0赞

epoll有两种触发方式

### **水平触发（level trigger，LT）**与 **边沿触发（edge trigger，ET）** ###

水平触发与边缘触发的区别：

**水平触发**：只要缓冲区有数据就会一直触发

**边沿触发**：只有在缓冲区增加数据的那一刻才会触发

下面举一个例子说明这两者的区别

/* 使用边沿触发 */
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/epoll.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        int epfd, nfds;
        struct epoll_event event, events[10];
        int i;
    		
        epfd = epoll_create(10);
        event.data.fd = 0; /* 监听标准输入 */
        event.events = EPOLLIN | EPOLLET; /* 读监听、边缘触发 */
        //event.events = EPOLLIN; /* 读监听、边缘触发 */
        epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event);
    	
        while (1) 
        {
    
            
            nfds = epoll_wait(epfd, events, 10, -1); /* 放回就绪的描述符数量 */
    		
            for (i = 0; i < nfds; i++) 
            {
                if (events[i].data.fd == 0) 
                {
                    printf("hello world\n");
                }
            }
        }
    	
    	return 0;
    }

此程序的运行效果，只有当往缓冲区写入数据时才会打印。（**注意**：由于没有将数据从缓冲区读取，所以此时缓冲区一直有数据）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQ2MjIwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

如果将 event.events = EPOLLIN | EPOLLET（边沿触发） 改为 event.events = EPOLLIN（水平触发） ，则一旦输入数据，就会循环打印

这是因为输入数据后，并没有将其从缓冲区读取出来，此时epoll是水平触发，一直检测到缓冲区有数据，所以就一直循环打印

**以上就是水平触发和边沿触发的区别**

### **下面解释为什么使用边缘触发必须使用非阻塞** ###

在设置边缘触发时，因为每次发消息只会触发一次(不管缓存区是否还留有数据)，所以必须把数据一次性读取出来，否则会影响下一次消息

下面的代码实现的是监听文件描述符，每次固定读取5个字节

先看下面这段代码

int main(int argc, char *argv[])
    {
        int epfd, nfds;
        int i;
        struct epoll_event event, events[10];
        char buf[5];
        int flag;
    	
        epfd = epoll_create(10);
        event.data.fd = 0; /* 监听标准输入 */
        event.events = EPOLLIN | EPOLLET; /* 读监听、边缘触发 */
        //event.events = EPOLLIN; /* 读监听、边缘触发 */
        epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, 0, &event);
    
    #if 0
    	flag = fcntl(0, F_GETFL);
    	fcntl(0, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);
    #endif	
     
        while (1)
        {
            int i;
            int num = 0;
            char c;
    		
            nfds = epoll_wait(epfd, events, 5, -1); /* 返回就绪的文件描述符 */
    		
            for (i = 0; i < nfds; ++i) 
            {
                if (events[i].data.fd == STDIN_FILENO) 
                {
                    for(i = 0; i < 5; i++)
                    {
                        buf[i] = getc(stdin);
                        if(buf[i] == -1)
                            break;
                    }
    
                    printf("hello world\n");
                }
                
            }
        }
    	
        return 0;
    }

这段代码的目的是，使用边沿触发，每次触发读取5个字节，此时getc函数是**阻塞读取**，这就会引起一个问题，当缓存中的数据小于5时，就会在这里阻塞等待，导致无法处理其他IO，这是非常错误的行为，在并发的服务器中，会导致服务器阻塞，无法处理其他客户端

正确的处理方法是将读取的文件描述符设置为非阻塞，循环读取，如果没有数据了就放回错误，这样就不会让服务器阻塞

可以添加下面这两行代码，将标准输入设置为非阻塞IO

flag = fcntl(0, F_GETFL);
    fcntl(0, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK);

这就解释了为什么边沿触发必须使用非阻塞的问题。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQ2MjIwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220320/08bb23b1400f4ea9856d8df57b8c59a3.png