非阻塞Socket:select函数与非阻塞模式详解
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更新于2024-08-14
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"select函数是Unix/Linux操作系统中用于监控多个文件描述符(如套接字)状态的一种方法,特别是在多路复用和网络通信中非常实用。它非阻塞特性使得程序能够避免在等待IO操作完成时陷入阻塞,提高效率。在使用select函数时,你需要了解以下几个关键点:
1. **函数原型**:
- `int select(int maxfdp, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *errorfds, struct timeval *timeout);`
这个函数接收五个参数:最大文件描述符数量(maxfdp),三个文件描述符集合(readfds用于可读事件,writefds用于可写事件,errorfds用于错误事件),以及一个timeval结构体用于设置超时时间。
2. **文件描述符类型**:
- 阻塞模式:默认情况下,socket是阻塞的,像connect(), accept(), read(), write()等函数在没有数据可用时会阻塞进程。
- 非阻塞模式:通过fcntl()函数设置为O_NONBLOCK,可以避免函数调用时因等待IO而阻塞,遇到阻塞会立即返回EAGAIN或EWOULDBLOCK错误,允许程序继续执行其他任务。
3. **send和recv函数**:
- send用于向socket发送数据,返回值表示是否成功发送到系统缓冲区。在非阻塞模式下,如果缓冲区无数据,recv会立即返回,直到缓冲区有数据。
- recv函数在非阻塞模式下,如果没有数据会立即返回,而不是等待数据。
4. **fcntl函数**:
- 提供对文件描述符的控制,如设置阻塞或非阻塞模式(F_SETFL)以及异步I/O(O_ASYNC)等。`fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK)`用于将文件描述符变为非阻塞模式。
5. **非阻塞模式流程**:
- 在服务器端,当有新连接时,创建连接并记录,然后在一个循环中检查所有有效描述符的状态,如果有任何可读、写或错误事件,函数会返回相应的状态。
6. **应用场景**:
- select函数常用于多路复用,例如在web服务器中处理多个客户端连接,或者在实时通信应用中检测数据的到来。
在实际开发中,正确使用select函数能够帮助你在网络编程中更高效地管理资源,减少程序在等待IO操作时的资源浪费,并实现异步处理,提高系统的并发性能。"
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顾阑
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