【I/O多路复用】阻塞非阻塞I/O

IO复用的本质是不在任何地方阻塞！

总结：非阻塞情况下，要配合循环使用。

阻塞&非阻塞IO

阻塞:在进/线程中，发起一个调用时，在调用返回之前，进/线程会被阻塞等待，等待中的进/线让出CPU的使用权。
非阻塞:在进/线程中，发起一个调用时，会立即返回。
会阻塞的四个函数:connect()、accept()、send()、recv()。

connect函数看起好像不会阻塞，但是会经历三次握手是阻塞的，如果connect一个不存在的地址，10s后会返回失败，说明是阻塞的。

阻塞&非阻塞IO的应用场景

在传统的网络服务端程序中(每连接每线/进程)，采用阻塞IO。
在I0复用的模型中，事件循环不能被阻塞在任何环节，所以，应该采用非阻塞IO。

事件循环是不能阻塞的，如果阻塞了就不能响应其他的客户端请求了！上一节epoll服务端代码的send函数是存在问题的，如果发送数据量足够大，或者网络带宽不够，那么send就会阻塞，无法响应其他客户端的请求。

1.非阻塞lO-connect()

对非阻塞的IO调用connect()函数，不管是否能连接成功，connect()都会立即返回失败，设置错误代码errno==EINPROGRESS。 需要仔细思考...有点绕的，这个特殊，跟后面三个不一致。

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0){if (errno!=EINPROGRESS) // 说明失败{printf("connect(%s:%s) failed.\n",argv[1],argv[2]); close(sockfd);  return -1;}}

代码是为了理解。

判断是否连接成功：对非阻塞的IO调用connect()函数后，如果socket的状态是可写的，证明连接是成功的，否则是失败的。

在程序中使用IO复用的函数处理一下，使用poll（因为更简单）监视socket的写事件，如果是可写的说明是成功的，如果是不可写就是失败的。

client1.cpp中部分代码：

//把socket设置成非阻塞。
int setnonblocking(int fd)
{int flags;if((flags = fcntl(fd,F_GETFL,0))==-1)flags=0;
return fcntl(fd,F_SETFL,flags|O_NONBLOCK);    
}
int main(int argc, char *argv[])
{int sockfd;struct sockaddr_in servaddr;
if ((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0) { printf("socket() failed.\n"); return -1; }setnonblocking(sockfd);
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family=AF_INET;servaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0){//非阻塞的socket的connect都会返回失败，errno设置为EINPROGRESS。if(errno!=EINPROGRESS){//errno不等于EINPROGRESS一定失败，等于不一定成功，也可能会失败。printf("connect(%s:%s) failed.\n",argv[1],argv[2]); close(sockfd);  return -1;}}
pollfd fds;fds.fd = sockfd;fds.events = POLLOUT;poll(&fds,1,-1);if(fds.revents==POLLOUT)printf("connect ok.\n");elseprintf("connect faild.\n");
}

客户端采用，服务端很少使用，知道就行了，面试的时候问到了能回答即可。

2.非阻塞IO-accept()

对非阻塞的IO调用accept()，如果已连接队列中没有socket，函数立即返回失败，errno==EAGAIN;如果已连接队列中有socket，accept返回socket。需要仔细思考...有点绕的。

tcpepoll1.cpp部分代码：

// 初始化服务端的监听端口。
int initserver(int port);

//把socket设置成非阻塞。
int setnonblocking(int fd)
{int flags;if((flags = fcntl(fd,F_GETFL,0))==-1)flags=0;return fcntl(fd,F_SETFL,flags|O_NONBLOCK);    
}

int main(int argc,char *argv[])
{if (argc != 2) { printf("usage: ./tcpepoll port\n"); return -1; }
// 初始化服务端用于监听的socket。int listensock = initserver(atoi(argv[1]));printf("listensock=%d\n",listensock);
setnonblocking(listensock);
while(true){if(accept(listensock,0,0)==-1){if(errno!=EAGAIN){perror("accept:");return -1;}}elsebreak;}printf("客户端已连接。\n");return 0;
}

真实项目中不会这么写，以上代码为了测试，看一下就行，理解非阻塞。