linux网络编程：设置非阻塞socket收发数据

非阻塞式I/O包括非阻塞输入操作，非阻塞输出操作，非阻塞接收外来连接，非阻塞发起外出连接。包括的函数有：read, readv, recv, recvfrom, recvmsg, write, writev, send, sendto, sendmsg, accept。

    将socket 设置为非阻塞模式有三种方法：

    （1）创建socket的时候，指定socket是异步的，在type的参数中设置SOCK_NONBLOCK标志即可。

int socket(int domain, int type, int protocol);
int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, IPPROTO_TCP);

    （2）使用fcntl函数：

fcntl(sockfd, F_SETFL, fcntl(sockfd, F_GETFL, 0) | O_NONBLOCK);

    （3）使用ioctl函数：

ioctl(sockfd, FIONBIO, 1);  //1:非阻塞 0:阻塞

下面改写 linux网络编程:使用多进程实现socket同时收发数据 中的程序

/*=============================================================================
#     FileName: nonblocktcp.c
#         Desc: set the connetfd unblock
#       Author: licaibiao
#   LastChange: 2017-02-14
=============================================================================*/
#include
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#include

#define MAXLINE 256
#define PORT    6666


void process_out(int signo)
{
    exit(EXIT_SUCCESS);
}


void write_func(int pid, int fd)
{
    char* write = "I am server";

    printf("write id = %d\n",pid);

    signal(SIGUSR1,process_out);
    while(1)
    {
        sleep(1);
        send(fd,write,strlen(write)+1,0);
    }

}


void read_func(int pid, int fd)
{
    char readbuff[MAXLINE];
    int n = 0;

    printf("read id = %d \n",pid);

    memset(&readbuff,0,sizeof(readbuff));

    while(1)
    {
        n = recv(fd, readbuff, MAXLINE, 0);
        if(n > 0)
        {
            printf("server recv data: %s \n",readbuff);
        }
        else if(n == 0)
        {
            break;
        }
        sleep(1);
        //printf("===\n");
    };

    printf("exit read function\n");
    kill(pid, SIGUSR1);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}


int main(void)
{
    int listenfd,connetfd;
    int on = 1;
    int addrlen = 0;
    int flags;
    pid_t pid, pid_child, pid_send;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;


    if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)
    {
        printf("create socket err \n");
    }

    addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
    memset(&server_addr, 0, addrlen);
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(PORT);

    if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)) < 0)
    {
        printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
        exit(0);
    }


    if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1)
    {
        printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
        exit(0);
    }


    if( listen(listenfd, 10) == -1)
    {
        printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
        exit(0);
    }

    printf("wait client accpt \n");
    while(1)
    {

        if( (connetfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &addrlen)) == -1)
        {
            printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);
            continue;
        }

        /* set NONBLOCK */
        flags = fcntl(connetfd, F_GETFL, 0);
        fcntl(connetfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

        signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
        pid = fork();
        if(pid == -1)
        {
            printf("fork err \n");
        }

        if(pid == 0)
        {
            pid_child = fork();
            if(pid_child == 0)
            {
                pid_send = getpid();
                read_func(pid_send, connetfd);
            }
            else
            {
                pid_send = getpid();
                write_func(pid_send,connetfd);
            }
        }

    }
}

   在该程序中，当接收到客户端的一个连接后，将连接描述符设置成非阻塞的：

flags = fcntl(connetfd, F_GETFL, 0);
fcntl(connetfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

    这样设置之后，在读和写函数中的send和recv函数都变为了非阻塞模式。在这里我们使用的是sleep来做一个延时循环检测数据可读和数据可发送。在这里常用的套接字超时并不是sleep函数。我们可以使用下面的三种套接字超时方法。

套接字超时：

    （1）调用alarm，它在指定超时期满时产生SIGALARM信号，这与Linux信号处理类似。

static void sig_alrm(int signo)
{
    return;         /* just interrupt the recvfrom() */
}

void dg_cli(FILEFILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
    int n;
    char    sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];

    signal(SIGALRM, sig_alrm);

    while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

        sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

        alarm(5);
        if ( (n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL)) < 0) {
            if (errno == EINTR)
                fprintf(stderr, "socket timeout\n");
            else
                err_sys("recvfrom error");
        } else {
            alarm(0);
            recvline[n] = 0;    /* null terminate */
            fputs(recvline, stdout);
        }
    }
}

    （2）在select 中阻塞等待I/O(select 有内置的时间限制)，以此代替直接阻塞在read或write调用上。

int readable_select(int fd, int sec)
{
    fd_set          rset;
    struct timeval  tv;

    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(fd, &rset);

    tv.tv_sec = sec;
    tv.tv_usec = 0;

    return(select(fd+1, &rset, NULL, NULL, &tv));
        /* 4> 0 if descriptor is readable */
}

    （3）使用较新的SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO套接字选项。

void dg_cli(FILEFILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen)
{
    int             n;
    char            sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1];
    struct timeval  tv;

    tv.tv_sec = 5;
    tv.tv_usec = 0;
    setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv));

    while (fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) {

        sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen);

        n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL);
        if (n < 0) {
            if (errno == EWOULDBLOCK) {
                fprintf(stderr, "socket timeout\n");
                continue;
            } else
                err_sys("recvfrom error");
        }

        recvline[n] = 0;    /* null terminate */
        fputs(recvline, stdout);
    }
}