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linux recv非阻塞

在Linux中,recv函数用于从套接字接收数据。当设置为非阻塞模式时,recv函数会立即返回,而不管是否有数据可读。

基础概念

  • 非阻塞I/O:在此模式下,I/O操作(如recv)不会等待数据就绪。如果没有数据可读,函数会立即返回一个错误(通常是EAGAINEWOULDBLOCK),而不是阻塞等待。
  • 套接字:是网络通信的端点,允许不同计算机上的进程进行通信。

相关优势

  1. 提高性能:非阻塞I/O允许程序在等待数据时执行其他任务,从而更有效地利用CPU时间。
  2. 响应性:在事件驱动的程序中,非阻塞I/O可以确保程序对用户输入或其他事件保持响应。

类型

  • 完全非阻塞recv总是立即返回,不考虑是否有数据。
  • 超时非阻塞recv在指定时间内等待数据,如果超时则返回。

应用场景

  • 事件驱动编程:如使用selectpollepoll等多路复用系统调用。
  • 高并发服务器:需要同时处理大量客户端连接,非阻塞I/O可以减少线程或进程的数量,从而降低开销。

遇到的问题及原因

  • recv立即返回EAGAINEWOULDBLOCK:这通常意味着当前没有数据可读。可能的原因包括:发送方尚未发送数据、网络延迟、或者接收缓冲区已满(对于发送方来说)。
  • 数据丢失:在非阻塞模式下,如果接收缓冲区满了,新到达的数据可能会丢失,除非有机制来处理这种情况(如循环读取直到缓冲区有空间)。

解决方法

  1. 使用多路复用:结合selectpollepoll等系统调用,可以同时监视多个套接字,并在有数据可读时得到通知。
  2. 循环读取:在非阻塞模式下,可以使用循环来持续读取数据,直到recv返回EAGAINEWOULDBLOCK
  3. 增加接收缓冲区大小:这可以减少数据丢失的风险,但需要注意内存使用。
  4. 错误处理:正确处理EAGAINEWOULDBLOCK错误,确保程序不会因此崩溃或进入无限循环。

示例代码(使用epollrecv的非阻塞模式):

代码语言:txt
复制
#include <sys/epoll.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

// ... 其他代码 ...

int set_nonblocking(int fd) {
    int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
    if (flags == -1) return -1;
    flags |= O_NONBLOCK;
    return fcntl(fd, F_SETFL, flags);
}

int main() {
    int sockfd = ...; // 创建并连接套接字
    set_nonblocking(sockfd);

    int epollfd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event event;
    event.events = EPOLLIN;
    event.data.fd = sockfd;
    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &event);

    while (1) {
        struct epoll_event events[10];
        int n = epoll_wait(epollfd, events, 10, -1);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (events[i].data.fd == sockfd) {
                char buf[1024];
                while (1) {
                    ssize_t count = recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
                    if (count == -1) {
                        if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) break;
                        perror("recv");
                        break;
                    } else if (count == 0) {
                        printf("Connection closed
");
                        return 0;
                    } else {
                        // 处理接收到的数据
                        printf("Received data: %s
", buf);
                    }
                }
            }
        }
    }

    close(epollfd);
    close(sockfd);
    return 0;
}

这个示例展示了如何使用epoll来监视套接字,并在数据可读时使用非阻塞的recv来读取数据。

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