linux c 超时判断

在Linux C编程中，超时判断通常用于确保某个操作不会无限期地阻塞，从而提高程序的健壮性和响应性。以下是关于Linux C中超时判断的基础概念、优势、类型、应用场景以及如何实现的详细解释：

基础概念

超时判断是指在指定的时间内等待某个事件或操作完成，如果超过这个时间限制，则认为操作失败或超时，并采取相应的处理措施。

优势

防止程序阻塞：避免因为等待某个永远不会发生的事件而导致程序无限期挂起。
提高系统响应性：确保系统能够在合理的时间内对用户的输入或其他事件做出响应。
资源管理：防止资源被长时间占用，从而提高系统的整体效率和稳定性。

类型

基于时间的超时：设置一个固定的时间阈值，超过该时间则认为操作超时。
基于事件的超时：等待某个特定事件的发生，如果在规定时间内事件未发生，则认为超时。

应用场景

网络通信：在发送和接收数据时，确保不会因为网络延迟或对方无响应而导致程序挂起。
文件操作：在读取或写入文件时，设置超时以防止I/O操作长时间阻塞。
进程间通信：在使用管道、消息队列等机制进行进程间通信时，设置超时以确保通信的可靠性。

实现方法

使用select()函数

select()函数可以用于监视多个文件描述符，等待其中一个或多个变为可读、可写或发生异常条件。通过设置超时参数，可以实现超时判断。

#include <sys/select.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int result;
    socklen_t length;

    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s<ip> <port>\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (fd < 0) {
        perror("socket");
        return 1;
    }

    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct hostent *server = gethostbyname(argv[1]);
    if (server == NULL) {
        fprintf(stderr,"ERROR, no such host\n");
        return 1;
    }

    bcopy((char *)server->h_addr, (char *)&serv_addr.sin_addr.s_addr, server->h_length);
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    result = connect(fd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    if (result < 0) {
        perror("connect");
        return 1;
    }

    fd_set readfds, writefds, exceptfds;
    struct timeval timeout;

    timeout.tv_sec = 5; // 设置超时时间（秒）
    timeout.tv_usec = 0;

    // 清空stdin
    fseek(stdin, 0L, SEEK_END);

    int ret;
    do {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_ZERO(&writefds);
        FD_ZERO(&exceptfds);
        FD_SET(STDIN_FILENO, &readfds);
        FD_SET(fd, &readfds);
        // 清空stdin
        fseek(stdin, 0L, SEEK_END);

        ret = select(fd + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);
        if (ret < 0) {
            perror("select");
            return 1;
        } else {
            if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &readfds)) {
                char buf[1024];
                fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
                printf("stdin: %s", buf);
            } else if (FD_ISSET(fd, &readfds)) {
                char buf[1024];
                int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
                if (n < 0) {
                    perror("read");
                    return 1;
                }
                printf("recv: %s", buf);
            }
        }
    } while (ret > 0);

    close(fd);
    return 0;
}

在这个示例中，select()函数用于监视标准输入和套接字描述符。如果在5秒内没有任何输入或数据到达，则认为操作超时。

使用alarm()和signal()

alarm()函数可以设置一个定时器，当定时器到期时，会发送一个SIGALRM信号。通过捕获这个信号，可以实现超时判断。

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

void timeout_handler(int signum) {
    printf("Timeout occurred!\n");
    // 这里可以添加超时处理逻辑
}

int main() {
    signal(SIGALRM, timeout_handler);
    alarm(5); // 设置5秒的定时器

    // 模拟一个长时间的操作
    sleep(10);

    printf("Operation completed successfully.\n");
    return 0;
}

在这个示例中，如果sleep(10)操作超过5秒，则会触发SIGALRM信号，执行timeout_handler函数。