如何使用Linux ioctl和fionbio优化网络编程 (linux ioctl fionbio)
网络编程是现代计算机科学的核心领域，通常用于客户端/服务器程序，实时通信等应用程序。网络编程涉及两个相对困难的方面：编写高效的代码和处理异步I/O。
在本文中，我们将探讨如何使用ioctl和fionbio优化网络编程。我们将开始讨论ioctl，为什么它对网络编程非常重要，然后继续如何使用fionbio。
什么是ioctl？
ioctl的全称是input/output control，它是一种系统调用，用于完成设备特定的控制。使用ioctl可控制众多设备，如窗口管理器，接口网卡等外部设备。
在Linux中，ioctl系统调用通常被用于访问网络和存储设备。在网络编程中，ioctl与系统套接字（socket）一起使用，可对套接字进行配置和管理。
由于套接字是网络编程的核心概念，因此对它进行操作的能力使ioctl变成编写高效套接字API的必要工具。
在网络编程中，ioctl可用于以下操作：
1. 更改套接字的工作模式，如将它从阻塞模式更改为非阻塞模式。
2. 获取或设置套接字选项，如超时时间或接收缓冲区大小。
3. 控制底层网络协议，如TCP和UDP的协议标志。
通过使用ioctl系统调用，我们可以快速轻松地访问套接字的属性和控件，从而提高了套接字的性能和安全性。
如何使用ioctl？
使用ioctl可以更改套接字的属性和工作模式，这对于网络编程至关重要。以下是ioctl系统调用的示例用法：
int ioctl(int sockfd, int request, …);
sockfd参数是用于控制的套接字描述符，request参数用于标识具体要进行的操作，而最后一个参数是可选参数，表示与请求相关的数据。
以下是ioctl可进行的常见操作：
1）更改套接字的工作模式：
传递给ioctl的request参数是FIONBIO，在这种情况下，我们可以使用该参数将套接字从阻塞模式转换为非阻塞模式。如果我们在阻塞模式下读取或写入数据，则套接字将在读写操作完成之前一直等待，直到数据到达或请求的操作已完成。
2）限制或增加套接字的接收和发送缓冲区
request可以使用以下选项之一：
SO_RCVBUF – 接收缓冲区大小（字节数）
SO_SNDBUF – 发送缓冲区大小（字节数）
可以使用此选项扩展或缩小套接字的缓冲区大小。
3）获取套接字的本地IP地址
传递给request参数的值为SIOCGIFADDR，以获取套接字的本地IP地址。
fionbio的作用
fionbio是操纵图像设备的一个ioctl命令，它为非阻塞I/O操作定义了标志。从技术上讲，fionbio与阻塞（普通）I/O操作的区别在于，在fionbio中，读操作将立即返回，而不是等待数据可读。
在fionbio的帮助下，我们可以轻松处理异步I/O，并且能够实现非阻塞I/O操作，从而使套接字操作的代码更加高效。
如何使用fionbio
以下是如何使用fionbio的样例代码：
int fionbio_on(int sockfd) {
int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL);
flags |= O_NONBLOCK;
return fcntl(sockfd, F_SETFL, flags);
}
int fionbio_off(int sockfd) {
int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL);
flags &= ~O_NONBLOCK;
return fcntl(sockfd, F_SETFL, flags);
}
在上述代码中，我们使用fcntl系统调用将套接字从阻塞模式转换为fionbio模式。该方法将非阻塞标志设置为O_NONBLOCK标志。
在需要时，我们可以使用fionbio_off方法将套接字从fionbio模式切换回阻塞模式。
结论
网络编程需要高效的代码和良好的异步I/O处理，而ioctl和fionbio则是实现这两个方面之一的关键。
在本文中，我们探讨了如何使用ioctl和fionbio优化网络编程。我们讨论了ioctl的基本原理和使用方法，以及如何使用fionbio实现非阻塞I/O。通过使用这些方法，我们可以提高套接字的性能和安全性，从而为我们的网络应用程序提供更高效的I/O操作。
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给你一个哈，我自己调试好的，并且加了详细注释袭绝~~记得给分啊，我没分问问题了~
#include
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/*gethostbyname 超时返回
这里使用的办法是设置一个时钟，如果gethostbyname在指定的时间内尚未返回，
时钟会强制其返回，得到的返回值显然是空指针，等价于告诉用户主拍桐姿机未连如互联网或者该域名无法解析。*/
static sigjmp_buf jmpbuf;
static void alarm_func() //该函数执行之后会执行跳转
{
siglongjmp(jmpbuf, 1);
}
static struct hostent *gngethostbyname(char *HostName, int timeout)
{
struct hostent *lpHostEnt;
signal(SIGALRM, alarm_func); //接受alarm信号，然后调用函数
if(sigsetjmp(jmpbuf, 1) != 0)//跳转目的地
{
alarm(0);//timout
signal(SIGALRM, SIG_IGN);
return NULL;
}
alarm(timeout);//setting alarm
printf(“\nwill gethost!\n”);
lpHostEnt = gethostbyname(HostName);
signal(SIGALRM, SIG_IGN);
return lpHostEnt;
}
/*(linux socket编程实现connect超时的一种方法
创建套接字，将其设置成非阻塞状态。
调用connect连接对端主机，如果失败，判断当时的errno是否为EINPROGRESS，也就是说是不是连接正在进行中，如果是，转到步骤3，如果不是，返回错误。轮唤
用select在指定的超时时间内监听套接字的写就绪事件，如果select有监听到，证明连接成功，否则连接失败。*/
int main(int argc, char *argv)
{
//更好检查一下参数，要求传入3个参数 URL PORT TIMEOUT(connect && send && recv 3个参数的超时)
int fd, retval,res,error;
struct sockaddr_in addr;
struct timeval timeo = {15, 0}; //time ou struct
struct hostent *site;
socklen_t len = sizeof(timeo);
fd_set set;
fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (argc == 4)
timeo.tv_sec = atoi(argv);
site=gngethostbyname(argv,3); //解析域名的超时设置,测试域名超时，可以写一个可以ping的通但是没有办法解析域名
//的IP地址到resolv.conf里面，然后加上一个默认路由，直接PING一个百度，就能发现如果不加超时机制就会一直卡在那里
if(NULL == site)
{
printf(“\ncan not find the site!\n”);
return -2;
}
fcntl(fd, F_SETFL, fcntl(fd, F_GETFL) | O_NONBLOCK); //设置为非阻塞模式
addr.sin_family = AF_INET;
//addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv);
memcpy(&addr.sin_addr, site->h_addr_list, site->h_length);
addr.sin_port = htons(atoi(argv));
printf(“%d\n”, time(NULL));
/*if (connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == 0) {
printf(“connected1\n”);
// return 0;
}*/
//res=connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
//printf(“\nconnect result:\n”,res);
if (connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) != 0)
{
//调用一次系统函数失败后直接看errno,确定是什么问题，下面的代码可以实现在没有默认路由的情况下直接返回失败.
if (errno != EINPROGRESS) {
printf(“connect:normal network unreach!!”);
return -1;
}
printf(“\nwill select\n”);
FD_ZERO(&set);/*将set清零使中不含任何fd*/
FD_SET(fd,&set); /*将一个给定的文件描述符加入之中*/
retval = select(fd + 1, NULL, &set, NULL, &timeo);
if (retval == -1) {
printf(“select”);
return -1;
} else if(retval == 0) {
printf(“timeout\n”); //这样的select等于是变成了再timeout时间内是阻塞模式，超过timeout就直接返回
printf(“%d\n”, time(NULL));
return 0;
}
else
{
printf(“connected—>:\n”,retval);
getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, (socklen_t *)&len); //判断在connected成功之后，获取套接口目前的一些信息来判断是否真的是连接上了，返回0表示真的连上了
printf(“error—>:\n”,error);
if(0!=error)
return -1;
}
}
int ul = 0;
ioctl(fd, FIONBIO, &ul); //设置为阻塞模式
//return 0;
setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&timeo,sizeof(timeo));
setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&timeo,sizeof(timeo));
printf(“\nbefore\n”);
sleep(5); //在sleep 5的时候，拔掉网线就可以测试出recv超时的功能，如果不加recv 的超时功能，拔掉网线后就会一直卡在那里，当然你在实际应用的时候没必要加这个
printf(“\nafter\n”);
char *msg=”GET / HTTP/1.0\r\n\r\n”;
if( send(fd, msg, strlen(msg), 0)0)
{
printf(“:”,i,buf);
i++;
}
printf(“\n——end\n”);
close(fd);
return;
}
