在C#中IOCP如何处理并发 - 问答

在C#中，I/O Completion Ports (IOCP) 是一种高性能的I/O处理机制，它允许应用程序异步地处理多个并发连接

创建IOCP：使用CreateIoCompletionPort函数创建一个IOCP。这个函数返回一个句柄，表示创建的IOCP。
关联文件句柄：使用CreateFile或WSASocket函数创建一个文件句柄（例如，TCP套接字），然后使用BindIoCompletionCallback函数将其与IOCP关联。这样，当文件句柄上的I/O操作完成时，IOCP会收到通知。
发起异步I/O操作：使用异步I/O函数（如ReadFile、WriteFile或WSARecv/WSASend）发起I/O操作。这些函数会立即返回，而不会阻塞线程。当I/O操作完成时，IOCP会收到通知。
处理完成的I/O操作：使用GetQueuedCompletionStatus函数从IOCP获取已完成的I/O操作。这个函数会阻塞，直到有一个I/O操作完成。当I/O操作完成时，可以处理相应的数据，然后继续发起下一个异步I/O操作。
使用线程池处理I/O操作：为了提高性能，可以使用线程池（如C#的ThreadPool类）来处理从IOCP获取的已完成的I/O操作。这样，可以同时处理多个并发连接，而不需要为每个连接创建一个单独的线程。
关闭IOCP：当不再需要IOCP时，使用CloseHandle函数关闭它。

下面是一个简单的C#示例，展示了如何使用IOCP处理并发连接：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

class IOCPServer
{
    private Socket _listener;
    private ManualResetEvent _acceptDone = new ManualResetEvent(false);

    public void Start(int port)
    {
        _listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        _listener.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port));
        _listener.Listen(10);

        Console.WriteLine("Server started, listening on port " + port);

        while (true)
        {
            _acceptDone.Reset();
            _listener.BeginAccept(AcceptCallback, null);
            _acceptDone.WaitOne();
        }
    }

    private void AcceptCallback(IAsyncResult ar)
    {
        _acceptDone.Set();

        Socket handler = _listener.EndAccept(ar);
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(ProcessClient, handler);
    }

    private void ProcessClient(object state)
    {
        Socket handler = (Socket)state;
        byte[] buffer = new byte[1024];

        try
        {
            while (true)
            {
                int bytesRead = handler.Receive(buffer);
                if (bytesRead == 0) break; // Client disconnected

                string data = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
                Console.WriteLine("Received: " + data);

                // Process the received data here
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Error processing client: " + e.Message);
        }
        finally
        {
            handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
            handler.Close();
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IOCPServer server = new IOCPServer();
        server.Start(8080);
    }
}

这个示例中，IOCPServer类创建一个TCP监听器，并使用IOCP处理并发连接。当客户端连接时，AcceptCallback函数被调用，它将客户端套接字传递给ProcessClient函数，该函数在线程池中运行。这样，服务器可以同时处理多个并发连接。

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