在设备拔出时优雅处理 poll 函数

2024-03-01 12:29:52

在设备拔出时优雅地处理 poll 函数

引言

poll 函数是一种强大的工具，用于监控多个文件符，并检查它们是否可以读、写或出错。然而，当设备拔出时，poll 函数的行为可能不尽如人意，导致程序崩溃并抛出难以理解的错误消息。

本博文旨在探讨 poll 函数在设备拔出时的异常行为，并提供解决这一问题的全面解决方案。我们将介绍非阻塞 I/O、错误处理和信号处理等技术，这些技术可以帮助您优雅地处理设备拔出情况。

问题

当设备拔出时，poll 函数通常会抛出 "Exception has occurred" 错误。此错误并非真正的异常，并且无法捕获。这种行为的根源在于 poll 函数的阻塞本质，它在没有可读数据时会阻塞。当设备拔出时，文件描述符将处于一种未定义的状态，导致 poll 函数无限期地阻塞。

解决方案

解决 poll 函数在设备拔出时异常行为的解决方案是多方面的，涉及使用非阻塞 I/O、处理 EAGAIN/EWOULDBLOCK 错误以及使用信号处理。

非阻塞 I/O

非阻塞 I/O 允许程序在没有可读数据的情况下继续执行，从而避免 poll 函数阻塞。可以通过将文件描述符设置为 O_NONBLOCK 标志来启用非阻塞 I/O。

fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

处理 EAGAIN/EWOULDBLOCK 错误

在非阻塞模式下，当设备拔出时，poll 函数将返回 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK 错误。这些错误表示没有数据可读，程序应重试 poll 调用。

while (poll(fds, nfds, -1) == -1) {
  if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
    // 没有数据可读，重试
  } else {
    // 发生其他错误，处理错误
  }
}

信号处理

Linux 提供了信号处理机制，允许程序在设备拔出时收到 SIGIO 信号。可以通过注册 SIGIO 信号处理程序来利用此机制。

signal(SIGIO, signal_handler);

在信号处理程序中，可以检查文件描述符的状态，并确定设备是否已拔出。

代码示例

以下是一个代码示例，展示了如何将这些技术结合起来处理设备拔出情况：

#include <poll.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

void signal_handler(int signum) {
  // 检查文件描述符的状态，并确定设备是否已拔出
  // ...
}

int main() {
  // 获取文件描述符
  int fd = ...

  // 设置文件描述符为非阻塞模式
  fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

  // 注册 SIGIO 信号处理程序
  signal(SIGIO, signal_handler);

  // 初始化 poll 结构
  struct pollfd fds[1];
  fds[0].fd = fd;
  fds[0].events = POLLIN;

  // 持续轮询文件描述符
  while (1) {
    // 轮询文件描述符
    int nfds = poll(fds, 1, -1);

    // 处理错误
    if (nfds == -1) {
      if (errno == EINTR) {
        // 信号中断，重试
        continue;
      } else {
        // 发生其他错误，处理错误
      }
    }

    // 设备拔出
    if ((fds[0].revents & POLLHUP) || (fds[0].revents & POLLERR)) {
      // 设备已拔出，执行必要操作
    }
  }

  return 0;
}