Linux下accept函数的非阻塞模式 (linux accept非阻塞)

非阻塞模式是网络编程中常见的一种模式,其目的是为了提高程序的并发处理能力。非阻塞模式将socket设置成非阻塞模式,使得程序在接收数据时不必等待,而是可以继续执行其他任务,从而达到同时处理多个请求的目的。在Linux下,accept函数可以实现非阻塞模式,本文将详细介绍。

1. accept函数的概述

accept函数是Linux下的网络编程函数之一,用于接收客户端发来的连接请求,生成一个新的socket,从而和客户端进行通信。accept函数的定义如下:

“`

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

“`

其中,sockfd表示服务端socket的文件描述符,addr和addrlen用于存储客户端地址信息。accept函数返回的是新生成的socket的文件描述符。

2. 非阻塞模式的实现

在Linux下,通过fcntl函数可以将socket设置成非阻塞模式。fcntl函数的定义如下:

“`

int fcntl(int sockfd, int cmd, … /* arg */ );

“`

其中,sockfd表示需要设置的socket的文件描述符,cmd表示控制命令,arg表示命令参数。针对accept函数,需要使用以下命令将socket设置成非阻塞模式:

“`

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

“`

这条语句将socket的控制命令设置为F_SETFL,参数为fcntl(sockfd, F_GETFL, 0) | O_NONBLOCK。其中,fcntl(sockfd, F_GETFL, 0)表示获取socket的控制命令,以便于在原有基础上进行修改;O_NONBLOCK表示将socket设置成非阻塞模式。

将socket设置成非阻塞模式后,accept函数不再是一个阻塞函数。如果没有客户端连接请求到达,accept函数会立即返回-1,并设置errno为EWOULDBLOCK或EAGN,表示当前没有连接请求。如果有客户端连接请求到达,accept函数会返回一个新的socket的文件描述符,用于和客户端进行通信。

在非阻塞模式下,需要使用循环不断地调用accept函数,直到有新的连接请求到达。该循环中,可以使用select函数来监听多个socket的状态,从而实现同时监听多个连接请求的功能。

3. 非阻塞模式的优缺点

非阻塞模式相比于阻塞模式有以下优点:

(1)提高了程序的并发处理能力。当程序遇到阻塞操作时,就需要等待该操作完成后才能继续执行其他任务。而在非阻塞模式下,可以不必等待某个操作完成,而是可以继续执行其他任务,从而提高程序的并发处理能力。

(2)减少了系统资源的占用。在多线程编程中,如果每个线程都使用阻塞模式,则系统需要为每个线程分配一定的资源,从而导致系统资源的浪费。而在非阻塞模式下,可以使用一个线程处理多个请求,从而减少了系统资源的占用。

(3)提高了响应速度。非阻塞模式下,可以通过设置超时时间来避免程序一直等待某个操作完成而导致的响应速度过慢的情况。

但是,非阻塞模式也存在一些缺点:

(1)程序实现更加复杂。非阻塞模式需要程序不断地轮询socket状态,从而实现监听多个连接请求的功能。这会导致程序实现更加复杂,代码也更容易出错。

(2)处理数据不方便。在非阻塞模式下,需要不断地轮询socket状态,从而可能导致无法一次性读取所有数据。这就需要程序不断地处理数据,才能保证数据能够正确地被接收和处理。

4.

非阻塞模式是一种常见的网络编程模式,可以提高程序的并发处理能力和响应速度。在Linux下,可以通过将socket设置成非阻塞模式,结合select函数,实现同时监听多个连接请求的功能。但是,非阻塞模式也存在一些缺点,需要在实际使用时进行权衡和取舍。

相关问题拓展阅读:

linux网络编程,为什么要将文件描述符设置成非阻塞模式

非阻塞IO 和阻塞IO:

在网络编程中对于一个网络句柄会遇到阻塞IO 和非阻塞IO 的概念, 这里对于这两种socket 先做一下说明:

基本概念:

阻塞IO::

socket 的阻塞模式意味着必须要做完IO 操作(包括错误)才会

返回。

非阻塞IO::

非阻塞模式下无论操作是否完成都会立刻返回,需要通过其他方

式来判断具体操作是否成功。(对于connect,accpet操作,通过select判断,

对于recv,recvfrom,send,sendto通过返回值+错误码来判断)

IO模式设置:

SOCKET

对于一个socket 是阻塞模式还是非阻塞模式的处理方法::

方法::

用fcntl 设置;用F_GETFL获取flags,用F_SETFL设置flags|O_NONBLOCK;

同时,recv,send 时使用非阻塞的方式读取和发送消息,即flags设置为MSG_DONTWAIT

实现

fcntl 函数可以将一个socket 句柄设置成非阻塞模式:

flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);//获取文件的flags值。

fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); //设置成非阻塞模式;

flags = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);

fcntl(sockfd,F_SETFL,flags&~O_NONBLOCK); //设置成阻塞模式;

并在接收和发送数据时:

将recv, send 函数的最后有一个flag 参数设置成MSG_DONTWAIT

recv(sockfd, buff, buff_size,MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息仔租发送

send(scokfd, buff, buff_size, MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息接受

普通文件

对于文件的阻塞模式还是非阻塞模式::

方法1、open时,使用O_NONBLOCK;

方法2、fcntl设置,使用F_SETFL,flags|O_NONBLOCK;

消息队列

对于消息队列消息的发送与接受::

//非阻塞 msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含类型大小),IPC_NOWAIT)

//阻塞 msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,IPC_NOWAIT);

阻塞与非阻塞读的区别: //

阻塞和非阻塞

的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回.

读(read/recv/msgrcv):

读的本质来说其实不能是读,在实际中, 具体的接收数据不是由这些调用来进行,是由于系统底层自动完成的。read 也好,recv 也好只负责把数据从底层缓冲copy 到我们指肢戚基定的位置.

对于读来说(read, 或者recv) ::

阻塞情况下::

在阻塞条件下,read/recv/msgrcv的行为::

、如果没有发现数据在网络缓冲中会一直等待,

、当发现有数据的时候会把数据读到用户指定的缓冲区,但是如果这个时候读到的数历谨据量比较少,比参数中指定的长度要小,read 并不会一直等待下去,而是立刻返回。

read 的原则::是数据在不超过指定的长度的时候有多少读多少,没有数据就会一直等待。

所以一般情况下::我们读取数据都需要采用循环读的方式读取数据,因为一次read 完毕不能保证读到我们需要长度的数据,

read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取。

非阻塞情况下::

在非阻塞的情况下,read 的行为::

、如果发现没有数据就直接返回,

、如果发现有数据那么也是采用有多少读多少的进行处理.

所以::read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取。

对于读而言:: 阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回.

recv 中有一个MSG_WAITALL 的参数::

recv(sockfd, buff, buff_size, MSG_WAITALL),

在正常情况下recv 是会等待直到读取到buff_size 长度的数据,但是这里的WAITALL 也只是尽量读全,在有中断的情况下recv 还是可能会被打断,造成没有读完指定的buff_size的长度。

所以即使是采用recv + WAITALL 参数还是要考虑是否需要循环读取的问题,在实验中对于多数情况下recv (使用了MSG_WAITALL)还是可以读完buff_size,

所以相应的性能会比直接read 进行循环读要好一些。

注意:: //使用MSG_WAITALL时,sockfd必须处于阻塞模式下,否则不起作用。

//所以MSG_WAITALL不能和MSG_NONBLOCK同时使用。

要注意的是使用MSG_WAITALL的时候,sockfd 必须是处于阻塞模式下,否则WAITALL不能起作用。

阻塞与非阻塞写的区别: //

写(send/write/msgsnd)::

写的本质也不是进行发送操作,而是把用户态的数据copy 到系统底层去,然后再由系统进行发送操作,send,write返回成功,只表示数据已经copy 到底层缓冲,而不表示数据已经发出,更不能表示对方端口已经接收到数据.

对于write(或者send)而言,

阻塞情况下:: //阻塞情况下,write会将数据发送完。(不过可能被中断)

在阻塞的情况下,是会一直等待,直到write 完,全部的数据再返回.这点行为上与读操作有所不同。

原因::

读,究其原因主要是读数据的时候我们并不知道对端到底有没有数据,数据是在什么时候结束发送的,如果一直等待就可能会造成死循环,所以并没有去进行这方面的处理;

写,而对于write, 由于需要写的长度是已知的,所以可以一直再写,直到写完.不过问题是write 是可能被打断吗,造成write 一次只write 一部分数据, 所以write 的过程还是需要考虑循环write, 只不过多数情况下一次write 调用就可能成功.

非阻塞写的情况下:: //

非阻塞写的情况下,是采用可以写多少就写多少的策略.与读不一样的地方在于,有多少读多少是由网络发送的那一端是否有数据传输到为标准,但是对于可以写多少是由本地的网络堵塞情况为标准的,在网络阻塞严重的时候,

网络层

没有足够的内存来进行写操作,这时候就会出现写不成功的情况,阻塞情况下会尽可能(有可能被中断)等待到数据全部发送完毕, 对于非阻塞的情况就是一次写多少算多少,没有中断的情况下也还是会出现write 到一部分的情况.

如何linux 程序中启用其他进程,非阻塞,非popen

在唯尘兆Linux程序中启动其他进程可以用system函数,这个函数会等待它启动的那个程序结束才返回,所以它是一个阻塞调用。还有一种非阻塞的启动外部程序的方法,指租稍微复杂一点,是运用Linux的exec系列函数,之所以说系列函数是因为有不同的变种,只是参数的形式不同而已,其实完全是一样的,exec系列函数的行为是将当前进程替换成要启动的那个新进程,这里的当前进程就是你编写的程序,新进程启动后调用exec函数的进程就不存在了,exec系列函数调用之后的代码也不会再执行了。所以,exec系列函数的正确使用方法是在程序中进行fork调用复制进程,然后把exec函数的调用语句放在fork的子进程里面,注兄山意子进程中exec函数调用的后面就不要写其他功能的代码了,因为exec函数后面的语句不会被执行。

关于linux accept非阻塞的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。


数据运维技术 » Linux下accept函数的非阻塞模式 (linux accept非阻塞)