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由联合体epoll_data引出类Channel
结构体epoll_data_t
Channel类
Channel类的使用
Epoll类的改变
由联合体epoll_data引出类Channel
在之前使用epoll时，有使用到一个结构体epoll_event
// 这是联合体，多个变量共用同一块内存
typedef union epoll_data { void *ptr; // 指针类型，可以指向任意数据类型，通常用于存储自定义数据结构的指针 int fd; // 文件描述符，常用于指代与 epoll_ctl 操作相关的文件描述符 uint32_t u32; // 32 位无符号整形，可用于存储无符号整数类型的用户数据 uint64_t u64; // 64 位无符号整形，适合存储较大的整数或数据
} epoll_data_t; // epoll_event 结构体用于描述要监控的事件及其相关的数据
struct epoll_event { uint32_t events; /* epoll 事件类型 */ epoll_data_t data; /* 用户数据变量 */
}; // 调用 epoll_ctl 函数来控制与 epoll 相关的事件
int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); 结构体epoll_data_t
epoll_event中有个成员变量data,这是一个联合体。初学情况下，我们会使用data的成员变量fd。
回想一下，我们使用epoll_event的时候
// 调用 epoll_wait，等待事件发生
// epfd: epoll 实例的文件描述符
// events: 用于存储被激活事件的数组
// MAX_SIZE: 事件数组的最大容量
// -1: 阻塞模式，直到有事件发生
int nums = epoll_wait(epfd, events, MAX_SIZE, -1); // 遍历所有返回的事件
for (int i = 0; i < nums; ++i) { // 检查当前事件的文件描述符是否为监听文件描述符 (lfd) if (events[i].data.fd == lfd) { handl1(); // 处理连接操作，例如接受新的客户端连接 } // 检查是否为可读事件 else if (events[i].events & EPOLLIN) { handl2(); // 处理通信操作，例如读取客户端发送的数据 }
}这样我们只使用联合体中成员fd,只能得到文件描述符。
当时当我们想要获取关于该fd更多的信息时候，就不妥了。比如想获取该用户连接成功的时间。这时可能有朋友想到可以使用std::unordered_map来存储，但这就需要借助外部的变量。
那么，我们换一种思路，联合体epoll_data中还有个变量ptr,其是个void*指针。那就可以指向任何一块地址空间，也可以指向一个类对象，这就可以包含关于这个文件描述符的更多信息。
按照上面的思路，我们可以把firstTime和fd构成一个结构体，之后就使用联合体epoll_data的ptr,不使用fd。
// 用户自定义的数据结构，用于存储与文件描述符相关的详细信息
struct moreMsg { int fd; // 文件描述符，标识特定的套接字或文件 int64_t firstTime; // 连接成功的时间，通常用于记录客户端的连接时间 int events; // epoll_wait 返回的活跃事件，用于存储事件类型（如可读、可写等）
}; 在新用户连接成功的时候，就创建moreMesg结构体，给fd和firstTime和events都赋值。这个epoll_data 会随着 epoll_wait 返回的 epoll_event 一并返回。那附带的自定义消息，就是ptr指向这个自定义消息。
那么我们可以把一个文件描述符封装成一个类，这个类里面有更多的关于这个文件描述符的信息，我们把他叫做Channel类，用这个void*指针指向Channel类对象。
Channel类
class Channel {
public: // 构造函数，初始化与 Epoll 对象的指针和文件描述符 Channel(Epoll* ep, int fd); // 设置关注的事件类型 void setEvent(uint32_t events); // 获取关注的事件类型 uint32_t Event() const; // 设置从 epoll_wait 返回的事件类型 void setRevent(uint32_t revents); // 获取从 epoll_wait 返回的事件类型 uint32_t Revent() const; // 检查通道是否在 epoll 中 bool isInepoll(); // 设置通道是否在 epoll 中的状态 void setInEpoll(bool in); // 获取该通道关联的文件描述符 int fd(); // 启用读取事件 void enableReading(); private: Epoll* ep_; // 指向关联的 Epoll 对象的指针，用于更新事件 int fd_; // 文件描述符，表示该通道关联的文件或 socket uint32_t events_; // 用户关心的事件类型，例如可读或可写 uint32_t revents_; // 从 epoll_wait 返回的活跃事件类型 bool isInEpoll_; // 标记该通道是否在 epoll 的红黑树中
}; 成员变量：
- 那一定会有文件描述符fd,每个Channel对象自始至终只负责一个fd，但是它不拥有这个fd,即也不会在析构的时候关闭这个fd；
- 接着有Epoll类对象，我们要通过epoll把fd添加到epoll上，一个channel只跟着一个Epoll,通过enableReading()函数添加fd到该epoll上。
- events_是channel关心的IO事件，由用户设置(即用户想监听该fd的哪类事件，如读事件)
- revents_是通过epoll_wait()返回的目前该fd活动的事件(即我们要根据这个类型执行相对的操作,返回读事件就执行读操作)。
- isInEpoll_是用于判断该fd是否在epoll红黑树上，进而判断是使用EPOLL_CTL_ADD还是使用EPOLL_CTL_MOD。
一个channel就对应了一个客户端，或者服务器端。
Channel类的使用
// 创建一个 Socket 对象，用于网络通信
Socket serv_socket; // 创建一个 Epoll 对象，用于管理多个文件描述符的事件
Epoll ep; // 创建一个 Channel 对象，关联先前创建的 Epoll 对象和 Socket 的文件描述符
Channel* ch = new Channel(&ep, serv_socket.fd()); // 说明：Channel 的构造函数需要传入一个指向 Epoll 对象的指针
// 以及要监视的文件描述符（即 serv_socket.fd()），
// 这样 Channel 才能在事件被触发时有效地与 Epoll 进行交互。 那接下来我们需要把fd添加到epoll红黑树上，之前是使用ep.update(fd,EPOLLIN,EPOLL_CTL_ADD);
那现在是通过Channel去把fd添加到红黑树上
// 启用读取事件的成员函数
void enableReading() { // 设置关注的事件类型为可读事件（EPOLLIN） setEvent(EPOLLIN); // 更新 epoll 中的通道，将这个通道的新事件添加到 epoll 中 ep_->updateChannel(this);
} // 设置关注的事件类型
void setEvent(uint32_t events) { // 将传入的事件类型存储到成员变量 events_ 中 events_ = events;
} 其主要是做了两件事，将要监听的事件events设置为读事件，然后用成员变量ep_去更新channel。
Epoll类的改变
Channel::enableReading()函数内部调用了Epoll::updateChannel(Channel*)。updateChannel成员函数的参数类型是Channel*，猜想函数内部是对channel做了一些操作的。
EpoLL类的updateChannel()的实现如下：
// 更新与 epoll 关联的通道
void updateChannel(Channel* ch) { // 获取通道的文件描述符 int fd = ch->fd(); // 创建 epoll_event 结构体，用于描述要修改的事件 struct epoll_event ev; // 清空结构体 memset(&ev, 0, sizeof(ev)); // 将通道的指针存储在 epoll_event 结构中 ev.data.ptr = ch; // 这里很重要，我们使用指针而不是文件描述符 ev.events = ch->Event(); // 获取通道当前设置的事件类型 // 检查通道是否已在 epoll 树中 if (ch->isInepoll()) { // 如果通道已经在 epoll 树中，修改其事件 epoll_ctl(epfd_, EPOLL_CTL_MOD, fd, &ev); } else { // 如果通道不在 epoll 树中，添加该通道 epoll_ctl(epfd_, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev); ch->setInEpoll(true); // 设置通道已在 epoll 树上 }
} // 注意：原函数省略了错误判断，实际使用中应该检查
// epoll_ctl 的返回值，处理可能的错误情况 EPOLL的epoll_wait()函数代码也有修改，有了Channel之后，返回的就是vector<Channel*>。
// 使用 Channel 类的 Epoll_wait 函数
void Epoll_wait(vector<Channel*>& active, int timeout = 10) { // 调用 epoll_wait，等待事件发生 int nums = epoll_wait(epfd_, events_, SIZE, timeout); // 遍历返回的事件数量 for (int i = 0; i < nums; ++i) { // 从 events_ 中获取 Channel 对象的指针 Channel* ch = static_cast<Channel*>(events_[i].data.ptr); // 设置从 epoll_wait 返回的事件类型 ch->setRevents(events_[i].events); // 将活跃的通道添加到 active 列表中 active.emplace_back(ch); }
} // 以前的写法
/*
void Epoll_wait(vector<epoll_event>& active, int timeout = 10) { // 调用 epoll_wait，等待事件发生 int nums = epoll_wait(epfd_, events_, SIZE, timeout); // 遍历返回的事件数量 for (int i = 0; i < nums; ++i) { // 将 events_ 中的每个事件添加到 active 列表中 active.emplace_back(events_[i]); }
}
*/
那么在编写服务端程序的时候，我们不再用epoll_events结构体，而是使用Channel。
// 创建一个 Epoll 对象
Epoll ep; // 事件循环，持续等待和处理 I/O 事件
while (true) { // 创建一个用于存储活动通道的向量 vector<Channel*> activeChannel; // 调用 Epoll 的 Wait 函数，获取活跃的通道 ep.Epoll_Wait(activeChannel); // 获取活跃通道的数量 int nums = activeChannel.size(); // 遍历所有活跃通道 for (int i = 0; i < nums; ++i) { // 获取当前活跃通道关联的文件描述符 int fd = activeChannel[i]->fd(); // 如果文件描述符是监听文件描述符 (lfd)，处理连接请求 if (fd == lfd) { handle1(); // 处理新连接 } // 检查当前通道是否有可读事件 else if (activeChannel[i]->Event() & EPOLLIN) { handle2(); // 处理通信操作 } }
} 这一节我们还没有使用回调函数，这不符合我们的要求的，这将在下一节中进行修改。
通过这一节的修改，我们可以获得关于epoll返回的活跃的文件描述符的更多信息，添加了Channel类。接下来也会逐渐实现Reator模式。