linux網絡編程--阻塞與非阻塞

• • 建立連接
  • 接受連接
  • • 無阻塞的設置方式
  • read() write()
  • • 讀操作
    • 寫操作
  • Linux fcntl函數詳解
  • • 功能描述
    • 函數原型
    • fcntl()函數五種功能
    • • F_DUPFD
      • F_GETFD
      • F_SETFD
      • F_GETFL
      • F_SETFL
      • F_GETOWN
      • F_SETOWN
      • F_GETFL和F_SETFL的標志
      • 與上面相同，如果一個fd本身就是sockfd的時候，可以直接這是socket標志

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建立連接

阻塞方式下，connect首先發送SYN請求道服務器，當客戶端收到服務器返回的SYN的確認時，則connect返回.否則的話一直阻塞.

非阻塞方式，connect將啟用TCP協議的三次握手，但是connect函數并不等待連接建立好才返回，而是立即返回。返回的錯誤碼為EINPROGRESS,表示正在進行某
種過程.

接受連接

對于阻塞方式的傾聽socket,accept在連接隊列中沒有建立好的連接時將阻塞，直到有可用的連接，才返回。

非阻塞方式傾聽socket,在有沒有連接時都立即返回，沒有連接時，返回的錯誤碼為EWOULDBLOCK,表示本來應該阻塞。

無阻塞的設置方式

方法一:fcntl //文件控制函數

int flag; if (flag = fcntl(fd, F_GETFL, 0) <0)perror("get flag"); flag |= O_NONBLOCK; if (fcntl(fd, F_SETFL, flag) < 0)perror("set flag");

方法二:ioctl //設備控制接口函數

int b_on = 1; ioctl (fd, FIONBIO, &b_on);

read() write()

一篇文章完全搞清楚 scoket read/write 返回碼、阻塞與非阻塞、異常處理 等讓你頭疼已久的問題

讀操作

對于阻塞的socket,當socket的接收緩沖區中沒有數據時，read調用會一直阻塞住，直到有數據到來才返回。當socket緩沖區中的數據量小于期望讀取的數據量時，返回實際讀取的字節數。當sockt的接收緩沖區中的數據大于期望讀取的字節數時，讀取期望讀取的字節數，返回實際讀取的長度。

對于非阻塞socket而言，接收緩沖區中有數據時，與阻塞socket有數據的情況是一樣的，如果接收緩沖區中沒有數據，則立刻返回錯誤號為EWOULDBLOCK,表示該操作本來應該阻塞的，但是由于本socket為非阻塞的socket，因此立刻返回，遇到這樣的情況，可以在下次接著去嘗試讀取。如果返回值是其它負值，則表明讀取錯誤。

非阻塞read調用方式：

if ((nread = read(sock_fd, buffer, len)) < 0) {if (errno == EAGAIN) // EWOULDBLOCK{return 0; //表示沒有讀到數據}else return -1; //表示讀取失敗 } else return nread;讀到數據長度

寫操作

對于阻塞Socket而言，如果發送緩沖區沒有空間或者空間不足的話，write操作會直接阻塞住，如果有足夠空間，則拷貝所有數據到發送緩沖區，然后返回.

非阻塞socket在發送緩沖區沒有空間時會直接返回錯誤號EWOULDBLOCK,表示沒有空間可寫數據，如果錯誤號是別的值，則表明發送失敗。如果發送緩沖區中有足夠空間或者是不足以拷貝所有待發送數據的空間的話，則拷貝前面N個能夠容納的數據，返回實際拷貝的字節數。

非阻塞的write操作一般寫法是:

int write_pos = 0; int nLeft = nLen;while (nLeft > 0) {int nWrite = 0;if ((nWrite = write(sock_fd, data + write_pos, nLeft)) <= 0){if (errno == EAGAIN){nWrite = 0;}else return -1; //表示寫失敗}nLeft -= nWrite;write_pos += nWrite; } return nLen;

Linux fcntl函數詳解

功能描述

根據【文件描述詞】來操作文件的特性。
fcntl()針對(文件)描述符提供控制.參數fd是被參數cmd操作(如下面的描述)的描述符. 針對cmd的值,fcntl能夠接受第三個參數（arg）

函數原型

#include <unistd.h> #include <fcntl.h>int fcntl(int fd, int cmd); int fcntl(int fd, int cmd, long arg); int fcntl(int fd, int cmd, struct flock *lock);

fcntl()函數五種功能

復制一個現有的描述符（cmd=F_DUPFD）.

獲得/設置文件描述符標記(cmd=F_GETFD或F_SETFD).

獲得/設置文件狀態標記(cmd=F_GETFL或F_SETFL).

獲得/設置異步I/O所有權(cmd=F_GETOWN或F_SETOWN).

獲得/設置記錄鎖(cmd=F_GETLK,F_SETLK或F_SETLKW).

F_DUPFD

返回一個如下描述的(文件)描述符:

最小的大于或等于arg的一個可用的描述符

與原始操作符一樣的某對象的引用

如果對象是文件(file)的話,返回一個新的描述符,這個描述符與arg共享相同的偏移量(offset)

相同的訪問模式(讀,寫或讀/寫)

相同的文件狀態標志(如:兩個文件描述符共享相同的狀態標志)

與新的文件描述符結合在一起的close-on-exec標志被設置成交叉式訪問execve(2)的系統調用

F_GETFD

取得與文件描述符fd聯合close-on-exec標志,類似FD_CLOEXEC.如果返回值和FD_CLOEXEC進行與運算結果是0的話,文件保持交叉式訪問exec(),否則如果通過exec運行的話,文件將被關閉(arg被忽略)

F_SETFD

設置close-on-exec旗標。該旗標以參數arg的FD_CLOEXEC位決定。

F_GETFL

取得fd的文件狀態標志,如同下面的描述一樣(arg被忽略)

F_SETFL

設置給arg描述符狀態標志,可以更改的幾個標志是：O_APPEND， O_NONBLOCK，O_SYNC和O_ASYNC。

F_GETOWN

取得當前正在接收SIGIO或者SIGURG信號的進程id或進程組id,進程組id返回成負值(arg被忽略)

F_SETOWN

設置將接收SIGIO和SIGURG信號的進程id或進程組id,進程組id通過提供負值的arg來說明,否則,arg將被認為是進程id （《UNPV》P510）

fcntl(connfd, F_SETOWN, getpid()); // 為某個socket套接字connfd和當前線程建立屬主關系，主要是為了信號SIGIO and SIGURG

F_GETFL和F_SETFL的標志

O_NONBLOCK：非阻塞I/O;如果read(2)調用沒有可讀取的數據,或者如果write(2)操作將阻塞,read或write調用返回-1和EAGAIN錯誤

O_APPEND：強制每次寫(write)操作都添加在文件大的末尾,相當于open(2)的O_APPEND標志

O_DIRECT：最小化或去掉reading和writing的緩存影響.系統將企圖避免緩存你的讀或寫的數據.如果不能夠避免緩存,那么它將最小化已經被緩存了的數 據造成的影響.如果這個標志用的不夠好,將大大的降低性能

O_ASYNC：當I/O可用的時候,允許SIGIO信號發送到進程組,例如:當有數據可以讀的時候

O_CLOEXEC: 當fork子進程后，仍然可以使用fd。但執行exec后系統就會字段關閉子進程中的fd了。

與上面相同，如果一個fd本身就是sockfd的時候，可以直接這是socket標志

SOCK_NONBLOCK: 非阻塞， Using this flag saves extra calls to fcntl(2) to achieve the same result.

SOCK_CLOEXEC:

int connfd = ::accept(sockfd, sockaddr_cast(addr),&addrlen, SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC); // 或者 int sockfd = ::socket(family, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_TCP);

注意：在修改文件描述符標志或文件狀態標志時必須謹慎，先要取得現在的標志值，然后按照希望修改它，最后設置新標志值。不能只是執行F_SETFD或F_SETFL命令，這樣會關閉以前設置的標志位。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux网络编程--阻塞与非阻塞的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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