阻塞和非阻塞

阻塞函数在完成其指定的任务以前不允许程序调用另一个函数。例如,程序执行一个读数据的函数调用时,在此函数完成读操作以前将不会执行下一程序语句。当服务器运行到accept语句时,而没有客户连接服务请求到来,服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求的到来。这种情况称为阻塞(blocking)。而非阻塞操作则可以立即完成。比如,如果你希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接,有就接受连接,否则就继续做其他事情,则可以通过将Socket设置为非阻塞方式来实现。非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回。
  #include
  #include
  ……
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);
……
  通过设置socket为非阻塞方式,可以实现"轮询"若干Socket。当企图从一个没有数据等待处理的非阻塞Socket读入数据时,函数将立即返回,返回值为-1,并置errno值为EWOULDBLOCK。但是这种"轮询"会使CPU处于忙等待方式,从而降低性能,浪费系统资源。而调用select()会有效地解决这个问题,它允许你把进程本身挂起来,而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动,只要确认在任何被监控的文件描述符上出现活动,select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息,从而实现了为进程选出随机的变化,而不必由进程本身对输入进行测试而浪费CPU开销。Select函数原型为:
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
  其中readfds、writefds、exceptfds分别是被select()监视的读、写和异常处理的文件描述符集合。如果你希望确定是否可以从标准输入和某个socket描述符读取数据,你只需要将标准输入的文件描述符0和相应的sockdtfd加入到readfds集合中;numfds的值是需要检查的号码最高的文件描述符加1,这个例子中numfds的值应为sockfd+1;当select返回时,readfds将被修改,指示某个文件描述符已经准备被读取,你可以通过FD_ISSSET()来测试。为了实现fd_set中对应的文件描述符的设置、复位和测试,它提供了一组宏:
  FD_ZERO(fd_set *set)----清除一个文件描述符集;
  FD_SET(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符加入文件描述符集中;
  FD_CLR(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符从文件描述符集中清除;
  FD_ISSET(int fd,fd_set *set)----试判断是否文件描述符被置位。
  Timeout参数是一个指向struct timeval类型的指针,它可以使select()在等待timeout长时间后没有文件描述符准备好即返回。struct timeval数据结构为:
  struct timeval {
   int tv_sec; /* seconds */
   int tv_usec; /* microseconds */

};

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怎样能使accept函数立即返回?
可以使用ioctlsocket。
用 selece,如果返回侦听套接字可读,说明有连接请求要处理

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关于socket的阻塞与非阻塞模式以及它们之间的优缺点,这已经没什么可言的;我打个很简单的比方,如果你调用socket send函数时;

如果是阻塞模式下:

send先比较待发送数据的长度len和套接字s的发送缓冲的长度,如果len大于s的发送缓冲区的长度,该函数返回SOCKET_ERROR;如果len小于或者等于s的发送缓冲区的长度,那么send先检查协议是否正在发送s的发送缓冲中的数据,如果是就等待协议把数据发送完,如果协议还没有开始发送s的发送缓冲中的数据或者s的发送缓冲中没有数据,那么 send就比较s的发送缓冲区的剩余空间和len,如果len大于剩余空间大小,send就一直等待协议把s的发送缓冲中的数据发送完,如果len小于剩余空间大小send就仅仅把buf中的数据copy到剩余空间里

如果是非阻塞模式下:

在调用socket send函数时,如果能写到socket缓冲区时,就写数据并返回实际写的字节数目,当然这个返回的实际值可能比你所要写的数据长度要小些(On nonblocking stream oriented sockets, the number of bytes written can be between 1 and the requested length, depending on buffer availability on both the client and server computers),如果不可写的话,就直接返回SOCKET_ERROR了,所以没有等待的过程。。

经过上面的介绍后,下面介绍如何设置socket的非阻塞模式:

http://www.cnblogs.com/dawen/archive/2011/05/18/2050330.html

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非阻塞recvfrom的设置


  int iMode = 1; //0:阻塞
  ioctlsocket(socketc,FIONBIO, (u_long FAR*) &iMode);//非阻塞设置

  rs=recvfrom(socketc,rbuf,sizeof(rbuf),0,(SOCKADDR*)&addr,&len);

int ioctlsocket (
  SOCKET
s
,        
  long
cmd
,        
  u_long FAR*
argp 
);

s
[in] A descriptor identifying a socket.
cmd
[in] The command to perform on the socket s.
argp
[in/out] A pointer to a parameter for cmd.

不知道大家有没有遇到过这种情况,当socket进行TCP连接的时候(也就是调用connect时),一旦网络不通,或者是ip地址无效,就可能使整个线程阻塞。一般为30秒(我测的是20秒)。如果设置为非阻塞模式,能很好的解决这个问题,我们可以这样来设置非阻塞模式:调用ioctlsocket函数:
unsigned long flag=1;
if (ioctlsocket(sock,FIONBIO,&flag)!=0)
{
closesocket(sock);
return false;
}
以下是对ioctlsocket函数的相关解释:

int PASCAL FAR ioctlsocket( SOCKET s, long cmd, u_long FAR* argp);
s:一个标识套接口的描述字。
cmd:对套接口s的操作命令。
argp:指向cmd命令所带参数的指针。

注释:
本函数可用于任一状态的任一套接口。它用于获取与套接口相关的操作参数,而与具体协议或通讯子系统无关。支持下列命令:
FIONBIO:允许或禁止套接口s的非阻塞模式。argp指向一个无符号长整型。如允许非阻塞模式则非零,如禁止非阻塞模式则为零。当创建一个套接口时,它就处于阻塞模式(也就是说非阻塞模式被禁止)。这与BSD套接口是一致的。WSAAsynSelect()函数将套接口自动设置为非阻塞模式。如果已对一个套接口进行了WSAAsynSelect() 操作,则任何用ioctlsocket()来把套接口重新设置成阻塞模式的试图将以WSAEINVAL失败。为了把套接口重新设置成阻塞模式,应用程序必须首先用WSAAsynSelect()调用(IEvent参数置为0)来禁至WSAAsynSelect()。 



FIONREAD:确定套接口s自动读入的数据量。argp指向一个无符号长整型,其中存有ioctlsocket()的返回值。如果s是SOCKET_STREAM类型,则FIONREAD返回在一次recv()中所接收的所有数据量。这通常与套接口中排队的数据总量相同。如果S是SOCK_DGRAM 型,则FIONREAD返回套接口上排队的第一个数据报大小。
SIOCATMARK:确实是否所有的带外数据都已被读入。这个命令仅适用于SOCK_STREAM类型的套接口,且该套接口已被设置为可以在线接收带外数据(SO_OOBINLINE)。如无带外数据等待读入,则该操作返回TRUE真。否则的话返回FALSE假,下一个recv()或recvfrom()操作将检索“标记”前一些或所有数据。应用程序可用SIOCATMARK操作来确定是否有数据剩下。如果在“紧急”(带外)数据前有常规数据,则按序接收这些数据(请注意,recv()和recvfrom()操作不会在一次调用中混淆常规数据与带外数据)。argp指向一个BOOL型数,ioctlsocket()在其中存入返回值。
此时已经设置非阻塞模式,但是并没有设置connect的连接时间,我们可以通过调用select语句来实现这个功能。以下代码设定了是连接时间为5秒,如果还未能连上,则直接返回。
struct timeval timeout ;

fd_set r;

int ret;
connect( sock, (LPSOCKADDR)sockAddr, sockAddr.Size());
FD_ZERO(&r);

FD_SET(sock,&r);

timeout.tv_sec = 5;

timeout.tv_usec =0;

ret = select(0,0,&r,0,&timeout);

if ( ret <= 0 )

{

closesocket(sock);

return false;

}

以下是对select函数的解释:
int select (
int nfds,
fd_set FAR * readfds,
fd_set FAR * writefds,
fd_set FAR * exceptfds,
const struct timeval FAR * timeout
);
第一个参数nfds没有用,仅仅为与伯克利Socket兼容而提供。
readfds指定一个Socket数组(应该是一个,但这里主要是表现为一个Socket数组),select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回,则readfds中存放的是符合‘可读性’条件的数组成员(如缓冲区中有可读的数据)。
writefds指定一个Socket数组,select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回,则writefds中存放的是符合‘可写性’条件的数组成员(如连接成功)。
exceptfds指定一个Socket数组,select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回,则cxceptfds中存放的是符合‘有异常’条件的数组成员(如连接接失败)。
timeout指定select执行的最长时间,如果在timeout限定的时间内,readfds、writefds、exceptfds中指定的Socket没有一个符合要求,就返回0。

如果对 Connect 进行非阻塞调用,则可读意味着已经成功连接,连接不成功则不可读。所以通过这样的设定,我们就能够实现对connect连接时间的修改。但是,应该注意,这样的设置并不能保证在限定时间内连接不上就说明网络不通。比如我们设的时间是5秒,但是由于种种原因,可能第6秒就能连接上,但是函数在5秒后就返回了。


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