Linux IOCP的異步操作如何實現

在 Linux 系統中，IOCP（Input/Output Completion Ports）是一種高效的異步 I/O 處理模型，它允許操作系統將 I/O 操作委托給內核，并通過完成端口來同步等待 I/O 操作的完成

要在 Linux 中實現 IOCP 的異步操作，需要遵循以下步驟：

1. 創建一個完成端口：使用 CreateIoCompletionPort 函數創建一個完成端口。這個函數接受一個文件描述符（通常是套接字的文件描述符）、一個完成端口句柄和一個可選的關聯用戶數據作為參數。

HANDLE completion_port = CreateIoCompletionPort(socket_fd, NULL, 0, 0);
if (completion_port == NULL) {
    // 處理錯誤
}

2. 提交異步 I/O 請求：使用 ReadFileEx、WriteFileEx 或其他異步 I/O 函數提交 I/O 請求。這些函數通常接受一個文件描述符、要讀取/寫入的數據緩沖區、緩沖區大小、一個可選的完成端口句柄和一個關聯用戶數據作為參數。在提交請求時，可以將完成端口句柄指定為 NULL，這意味著操作系統將在 I/O 操作完成時通過完成端口通知應用程序。

DWORD bytes_transferred;
BOOL result = ReadFileEx(socket_fd, buffer, buffer_size, &bytes_transferred, NULL, 0);
if (!result) {
    // 處理錯誤
}

3. 獲取已完成操作的完成端口事件：使用 GetQueuedCompletionStatus 函數等待并獲取已完成操作的完成端口事件。這個函數接受一個完成端口句柄、一個指向接收已完成操作信息的變量的指針、一個指向用戶數據的變量的指針、一個表示等待超時的超時值（以毫秒為單位）和一個一個可選的完成鍵作為參數。

DWORD flags;
POVERLAPPED_ENTRY completion_key = NULL;
LPOVERLAPPED overlapped = NULL;
DWORD completion_size = sizeof(OVERLAPPED_ENTRY);

result = GetQueuedCompletionStatus(completion_port, &completion_size, &completion_key, &flags, &timeout);
if (result) {
    // 處理已完成操作
} else {
    // 處理超時或其他錯誤
}

4. 處理已完成操作：在 GetQueuedCompletionStatus 返回成功時，可以使用 completion_key 和 completion_size 變量來獲取有關已完成操作的信息。例如，可以使用 completion_key 來確定哪個套接字完成了操作，或者使用 completion_size 來獲取實際傳輸的字節數。

5. 重復步驟 2-4：繼續提交新的異步 I/O 請求并等待已完成操作的完成，直到應用程序完成其工作。

6. 關閉完成端口和文件描述符：在應用程序完成所有操作后，應使用 CloseHandle 函數關閉完成端口和相關的文件描述符。

CloseHandle(completion_port);
close(socket_fd);

通過遵循這些步驟，您可以在 Linux 系統中實現 IOCP 的異步操作，從而提高應用程序的性能和響應能力。