socke tcp 阻塞 非阻塞 read、write、write、writev、send、sendto、sendmsg

linux socket read 阻塞

read函数只是一个通用的读文件设备的接口。是否阻塞需要由设备的属性和设定所决定。一般来说，读字 符终端、网络的socket描述字，管道文件等，这些文件的缺省read都是阻塞的方式。如果是读磁盘上的文件，一般不会是阻塞方式的。但使用锁和 fcntl设置取消文件O_NOBLOCK状态，也会产生阻塞的read效果。

怎么样以非阻塞的方式从管道中读取数据？因为用read函数时，如果管道没有数据就会阻塞住。如果管道没有数据我这个函数就永远不返回，请问有没有其它的方式？如果管道有数据就读取，没数据也立即返回：

1. 或者在open的时候，传入O_NONBLOCK参数，

2. 按非阻塞方式打开  fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK)

3. 在mode设置O_NONBLOCK标志

每一个TCP套接口有一个发送缓冲区，可以用SO_SNDBUF套接口选项来改变这个缓冲区的大小。当应用进程调用 write时，内核从应用进程的缓冲区中拷贝所有数据到套接口的发送缓冲区。如果套接口的发送缓冲区容不下应用程序的所有数据(或是应用进程的缓冲区大于 套接口发送缓冲区，或是套接口发送缓冲区还有其他数据)，应用进程将被挂起(睡眠)。这里假设套接口是阻塞的，这是通常的缺省设置。内核将不从write 系统调用返回，直到应用进程缓冲区中的所有数据都拷贝到套接口发送缓冲区。因此从写一个TCP套接口的write调用成功返回仅仅表示我们可以重新使用应 用进程的缓冲区。它并不告诉我们对端的 TCP或应用进程已经接收了数据。
    TCP取套接口发送缓冲区的数据并把它发送给对端TCP，其过程基于TCP数据传输的所有规则。对端TCP必须确认收到的数据，只有收到对端的ACK，本端TCP才能删除套接口发送缓冲区中已经确认的数据。TCP必须保留数据拷贝直到对端确认为止。

1 输入操作: read、readv、recv、recvfrom、recvmsg

如果某个进程对一个阻塞的TCP套接口调用这些输入函数之一，而且该套接口的接收缓冲区中没有数据可读，该进程将被投入睡眠，直到到达一些数据。既然 TCP是字节流协议，该进程的唤醒就是只要到达一些数据：这些数据既可能是单个字节，也可以是一个完整的TCP分节中的数据。如果想等到某个固定数目的数 据可读为止，可以调用readn函数，或者指定MSG_WAITALL标志。

既然UDP是数据报协议，如果一个阻塞的UDP套接口的接收缓冲区为空，对它调用输入函数的进程将被投入睡眠，直到到达一个UDP数据报。

对于非阻塞的套接口，如果输入操作不能被满足（对于TCP套接口即至少有一个字节的数据可读，对于UDP套接口即有一个完整的数据报可读），相应调用将立即返回一个EWOULDBLOCK错误。

2 输出操作：write、writev、send、sendto、sendmsg

对于一个TCP套接口，内核将从应用进程的缓冲区到该套接口的发送缓冲区拷贝数据。对于阻塞的套接口，如果其发送缓冲区中没有空间，进程将被投入睡眠，直到有空间为止。

对于一个非阻塞的TCP套接口，如果其发送缓冲区中根本没有空间，输出函数调用将立即返回一个EWOULDBLOCK错误。如果其发送缓冲区中有一些空间，返回值将是内核能够拷贝到该缓冲区中的字节数。这个字节数也称为不足计数(short count)

UDP套接口不才能在真正的发送缓冲区。内核只是拷贝应用进程数据并把它沿协议栈向下传送，渐次冠以UDP头部和IP头部。因此对一个阻塞的UDP套接口，输出函数调用将不会因为与TCP套接口一样的原因而阻塞，不过有可能会因其他的原因而阻塞。

附：

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。 
　　＃i nclude <unistd.h> 
　　＃i nclude <fcntl.h> 
　　…… 
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 */ 
};