事件循环：epoll 语义模拟（LT / ET）

难度：⭐⭐⭐ 中等偏难

考点

• IO 多路复用核心流程：注册 → 等待就绪 → 分发
• 水平触发 LT vs 边缘触发 ET 的区别
• 就绪事件集合 + 回调分发的工程写法

题目描述

用内存结构模拟 epoll 事件循环（真实的 syscall.EpollCreate1/EpollCtl/EpollWait 版见文档 2.7，仅 Linux 可运行；本练习跨平台可直接 go test）。

实现 Loop：

1. Add(fd, handler, edgeTriggered)：注册 fd 与其事件回调（edgeTriggered=true 模拟 EPOLLET）
2. Remove(fd)：注销
3. Notify(fd)：模拟"fd 就绪"（相当于 epoll_wait 返回该 fd）
4. Consume(fd)：手动消费掉该 fd 的就绪状态
5. Process()：把所有就绪事件分发给对应 handler，然后按触发模式处理：
   • LT（默认）：就绪状态保留——未 Consume 前每次 Process 都会再次回调（对应"数据没读完就绪一直存在"）
   • ET：分发一次后自动清除就绪状态（对应"边缘只触发一次，必须循环读到 EAGAIN"）

函数签名

type Loop struct{ /* 自行设计 */ }

func NewLoop() *Loop
func (l *Loop) Add(fd int, handler func(fd int), edgeTriggered bool)
func (l *Loop) Remove(fd int)
func (l *Loop) Notify(fd int)
func (l *Loop) Consume(fd int)
func (l *Loop) Process()

提示

1. 内部维护两个 map：handlers map[int]func(int) 与 ready map[int]bool，再记一个 et map[int]bool
2. Notify 只对已注册的 fd 生效
3. Process 遍历就绪集合分发；ET 模式下分发后 delete(ready, fd)，LT 模式保留
4. 思考：真实 epoll 中为什么 ET 要求"循环读到 EAGAIN"？（边缘只触发一次，读不完数据就丢了）

验收

• [ ] LT 下未 Consume 会重复触发，Consume 后停止
• [ ] ET 下无论是否 Consume 只触发一次
• [ ] Remove 后的 fd 即使 Notify 也不会被分发

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参考答案（Go）

点击展开参考答案

//go:build ignore

package answer

// Loop 参考答案：事件循环（LT / ET 触发语义）
type Loop struct {
	handlers map[int]func(fd int)
	ready    map[int]bool
	et       map[int]bool
}

func NewLoop() *Loop {
	return &Loop{
		handlers: make(map[int]func(fd int)),
		ready:    make(map[int]bool),
		et:       make(map[int]bool),
	}
}

func (l *Loop) Add(fd int, handler func(fd int), edgeTriggered bool) {
	l.handlers[fd] = handler
	l.et[fd] = edgeTriggered
}

func (l *Loop) Remove(fd int) {
	delete(l.handlers, fd)
	delete(l.ready, fd)
	delete(l.et, fd)
}

func (l *Loop) Notify(fd int) {
	if _, ok := l.handlers[fd]; ok {
		l.ready[fd] = true
	}
}

func (l *Loop) Consume(fd int) {
	delete(l.ready, fd)
}

func (l *Loop) Process() {
	for fd := range l.ready {
		h, ok := l.handlers[fd]
		if !ok {
			continue
		}
		h(fd)
		if l.et[fd] {
			delete(l.ready, fd)
		}
	}
}