高级IO（文件的读写）——阻塞式IO的困境、非阻塞式IO

以下内容源于朱有鹏《物联网大讲堂》课程的学习整理，如有侵权，请告知删除。

一、阻塞式IO的困境

1、程序中读取键盘

int main(void){// 读取键盘// 键盘就是标准输入，stdinchar buf[100];memset(buf, 0, sizeof(buf));printf("before read.\n");read(0, buf, 5);printf("读出的内容是：[%s].\n", buf);return 0;}

• 注意是行缓冲的，在输入回车时，才结束输入。

2、程序中读取鼠标

int main(void){// 读取鼠标int fd = -1;char buf[200];fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);if (fd < 0){perror("open:");return -1;}memset(buf, 0, sizeof(buf));printf("before read.\n");read(fd, buf, 50);printf("读出的内容是：[%s].\n", buf);return 0;}

3、程序中同时读取键盘和鼠标

• 希望实现动键盘就显示键盘的内容，动鼠标就显示鼠标的内容；
• 但是下面的程序实际现象是：顺着程序先鼠标再键盘则顺利显示；先键盘的话，会被鼠标阻塞住。

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int main(void){// 读取鼠标int fd = -1;char buf[200];fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);if (fd < 0){perror("open:");return -1;}memset(buf, 0, sizeof(buf));printf("before 鼠标 read.\n");read(fd, buf, 50);printf("鼠标读出的内容是：[%s].\n", buf);// 读键盘memset(buf, 0, sizeof(buf));printf("before 键盘 read.\n");read(0, buf, 5);//键盘就是标准输入，stdin，用0表示，它是默认打开的。printf("键盘读出的内容是：[%s].\n", buf);return 0;}

二、非阻塞IO

1、阻塞的概念

• 阻塞：当前进程的执行条件不满足，内核将进程挂起，直到进程的执行条件满足。
• linux在设计时，默认阻塞式。

2、为什么有阻塞式？

（1）常见的阻塞

• wait、pause、sleep等函数；
• read或write某些文件时（read和write本身没有此属性，看读取对象是阻塞还是非阻塞的，比如键盘和鼠标就是阻塞式的）。

（2）阻塞式的好处

• 简单容易实现；
• 有利于充分发挥CPU的性能。

3、非阻塞

（1）为什么要实现非阻塞？

• 阻塞式IO的困境。

（2）如何实现非阻塞IO访问？

• 打开文件时添加O_NONBLOCK标志（非阻塞式）；
• 或使用fcntl函数（可以普通地打开文件之后，再设置文件描述符的属性）。