socket编程的同步、异步与阻塞、非阻塞示例详解之一

简介

图 1. 基本 Linux I/O 模型的简单矩阵



每个 I/O 模型都有自己的使用模式，它们对于特定的应用程序都有自己的优点。

本节将简要对其一一进行介绍。

一、同步阻塞模式

在这个模式中，用户空间的应用程序执行一个系统调用，并阻塞，直到系统调用完成为止(数据传输完成或发生错误)。

/*

* \brief

* tcp client

*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <string.h>

#define SERVPORT 8080

#define MAXDATASIZE 100

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd, recvbytes;

char rcv_buf[MAXDATASIZE]; /*./client 127.0.0.1 hello */

char snd_buf[MAXDATASIZE];

struct hostent *host; /* struct hostent

* {

* char *h_name; // general hostname

* char **h_aliases; // hostname's alias

* int h_addrtype; // AF_INET

* int h_length;

* char **h_addr_list;

* };

*/

struct sockaddr_in server_addr;

if (argc < 3)

{

printf("Usage:%s [ip address] [any string]\n", argv[0]);

return 1;

}

*snd_buf = '\0';

strcat(snd_buf, argv[2]);

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

{

perror("socket:");

exit(1);

}

server_addr.sin_family = AF_INET;

server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);

inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);

memset(&(server_addr.sin_zero), 0, 8);

/* create the connection by socket

* means that connect "sockfd" to "server_addr"

* 同步阻塞模式

*/

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr))
== -1)

{

perror("connect");

exit(1);

}

/* 同步阻塞模式 */

if (send(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf), 0) == -1)

{

perror("send:");

exit(1);

}

printf("send:%s\n", snd_buf);

/* 同步阻塞模式 */

if ((recvbytes = recv(sockfd, rcv_buf, MAXDATASIZE, 0)) == -1)

{

perror("recv:");

exit(1);

}

rcv_buf[recvbytes] = '\0';

printf("recv:%s\n", rcv_buf);

close(sockfd);

return 0;

}

显然，代码中的connect, send, recv都是同步阻塞工作模式，

在结果没有返回时，程序什么也不做，

二、同步非阻塞模式

同步阻塞 I/O 的一种效率稍低的变种是同步非阻塞 I/O。

在这种模型中，系统调用是以非阻塞的形式打开的。

这意味着 I/O 操作不会立即完成， 操作可能会返回一个错误代码，

说明这个命令不能立即满足（EAGAIN 或 EWOULDBLOCK），

非阻塞的实现是 I/O 命令可能并不会立即满足，需要应用程序调用许多次来等待操作完成。

这可能效率不高，

因为在很多情况下，当内核执行这个命令时，应用程序必须要进行忙碌等待，直到数据可用为止，

或者试图执行其他工作。

因为数据在内核中变为可用到用户调用 read 返回数据之间存在一定的间隔，这会导致整体数据吞吐量的降低。

/*

* \brief

* tcp client

*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define SERVPORT 8080

#define MAXDATASIZE 100

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd, recvbytes;

char rcv_buf[MAXDATASIZE]; /*./client 127.0.0.1 hello */

char snd_buf[MAXDATASIZE];

struct hostent *host; /* struct hostent

* {

* char *h_name; // general hostname

* char **h_aliases; // hostname's alias

* int h_addrtype; // AF_INET

* int h_length;

* char **h_addr_list;

* };

*/

struct sockaddr_in server_addr;

int flags;

int addr_len;

if (argc < 3)

{

printf("Usage:%s [ip address] [any string]\n", argv[0]);

return 1;

}

*snd_buf = '\0';

strcat(snd_buf, argv[2]);

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

{

perror("socket:");

exit(1);

}

server_addr.sin_family = AF_INET;

server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);

inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);

memset(&(server_addr.sin_zero), 0, 8);

addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);

/* Setting socket to nonblock */

flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);

fcntl(sockfd, flags|O_NONBLOCK);

/* create the connection by socket

* means that connect "sockfd" to "server_addr"

* 同步阻塞模式

*/

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

{

perror("connect");

exit(1);

}

/* 同步非阻塞模式 */

while (send(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf), MSG_DONTWAIT) == -1)

{

sleep(1);

printf("sleep\n");

}

printf("send:%s\n", snd_buf);

/* 同步非阻塞模式 */

while ((recvbytes = recv(sockfd, rcv_buf, MAXDATASIZE, MSG_DONTWAIT)) == -1)

{

sleep(1);

printf("sleep\n");

}

rcv_buf[recvbytes] = '\0';

printf("recv:%s\n", rcv_buf);

close(sockfd);

return 0;

}

异步阻塞模式，异步非阻塞模式以及server端程序见本文的第二部分。
http://blog.csdn.net/fireroll/article/details/9008359
九三，君子终日乾乾，夕惕若，厉无咎。

【白话】九三，君子整天自强不息，晚上也不敢有丝毫的懈怠，这样即使遇到危险也会逢凶化吉。

《象》曰：“终日乾乾”，反复道也。

【白话】《象辞》说：“整天自强不息”，是因为要避免出现反复，不敢有丝毫大意。