【Linux】Socket阻塞和非阻塞、同步与异步

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在这里插入图片描述

阻塞

阻塞模式下，send函数返回时，只代表需要发送的数据已经被拷贝到内核的发送缓冲区中

并且如果发送缓冲区有足够的空间，数据可能已经开始从发送缓冲区发送到网络上。但是并不代表数据已经成功地被接收方接收

当发送缓冲区空间不够大的时候，等到发送缓冲区空间足够大再发送

调用recv函数并且套接字没有数据可读时，recv函数会阻塞当前线程，直到有数据可读或者出现错误。

如果 recv 函数返回，返回值代表内核的接收缓冲区中的数据已经被拷贝到用户空间。

/* Windows下UDP阻塞socket*/#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
using namespace std;#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")int main()
{//1.加载库，相当于将dll拷贝到exe路径下WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);WSADATA wsadata;int errcode = 0;errcode = WSAStartup(wVersion, &wsadata);//1.1判断WSAStartup是否成功if (errcode != 0){cout << "WSAStartup error:" << errcode << endl;return -1;}//1.2判断版本是否正确if (LOBYTE(wsadata.wVersion)!= 2 || HIBYTE(wsadata.wVersion) != 2){cout << "WSAStartup wVersion error" << endl;WSACleanup();			return -1;	}else //库和版本都加载成功{cout << "WSAStartup success!" << endl;}//2.创建套接字SOCKET sock;sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);//2.1判断套接字是否创建成功if (sock == INVALID_SOCKET)		//INVALID无效的{cout << "set socket error:" << WSAGetLastError() << endl;WSACleanup();return -1;}else   //套接字创建成功{cout << "set socket success!" << endl;}//3.绑定ip和端口号struct sockaddr_in addrServer;addrServer.sin_family = AF_INET;addrServer.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;addrServer.sin_port = htons(8080);	//htons将端口号转换为大端模式errcode = bind(sock, (sockaddr*)&addrServer, sizeof(addrServer));//3.1判断绑定是否成功if (errcode == SOCKET_ERROR){cout << "bind error:" << WSAGetLastError() << endl;//关闭套接字closesocket(sock);//卸载库WSACleanup();return -1;}else{cout << "bind success!" << endl;}//4.循环接收发送消息int recvNum = 0;int sendNum = 0;char recvbuf[1024] = "";char sendbuf[1024] = "";struct sockaddr_in addrClient;int addrClientSize = sizeof(addrClient);while (true){//接收消息recvNum = recvfrom(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, (sockaddr*)&addrClient, &addrClientSize);//判断接收成功if (recvNum > 0){//打印收到的数据//192.168.1.1——十进制四等分字符串类型ip地址:inet_addr//ulong类型ip地址:inet_ntoacout << "来自ip:" << inet_ntoa(addrClient.sin_addr) << " 的消息: " << recvbuf << endl;}else if (recvNum == 0)		//连接关闭{cout << "connection closed" << endl;break;}else                        //接收错误{cout << "recvfrom error:" << WSAGetLastError() << endl;break;}//发送消息gets_s(sendbuf);sendNum = sendto(sock, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0, (sockaddr*)&addrClient, addrClientSize);//判断发送成功if (sendNum != 0){cout << "send success!" << endl;}else{cout << "sendto error:" << WSAGetLastError() << endl;}}//5.关闭套接字closesocket(sock);//6.卸载库WSACleanup();return 0;
}

阻塞 IO 开发简单，但不适合多个客户端高并发

非阻塞

在非阻塞模式下，send函数将数据放入内核的发送缓冲区，并立即返回

但是，如果发送缓冲区没有足够的空间来容纳全部数据，send函数会返回已经成功拷贝到发送缓冲区的字节数，有多少空间就往里拷贝多少内容，而不是全部要发送的数据

当发送缓冲区空间不够大的时候，有多少空间就往里拷贝多少内容，剩下的数据应用程序自己处理

当调用recv函数并且套接字没有数据可读时，recv函数会立即返回一个错误（EWOULDBLOCK或EAGAIN），而不是阻塞当前线程。

/* Windows下UDP非阻塞socket*/
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
using namespace std;#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")int main()
{//1.加载库，相当于将dll拷贝到exe路径下WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);WSADATA wsadata;int errcode = 0;errcode = WSAStartup(wVersion, &wsadata);//1.1判断WSAStartup是否成功if (errcode != 0){cout << "WSAStartup error:" << errcode << endl;return -1;}//1.2判断版本是否正确if (LOBYTE(wsadata.wVersion)!= 2 || HIBYTE(wsadata.wVersion) != 2){cout << "WSAStartup wVersion error" << endl;WSACleanup();			return -1;	}else //库和版本都加载成功{cout << "WSAStartup success!" << endl;}//2.创建套接字SOCKET sock;sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);//Windows下设置socket为非阻塞u_long val = 1;ioctlsocket(sock, FIONBIO, &val);//Linux下：//int flags = fcntl(sock, F_GETFL, 0);//fcntl(sock, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);//2.1判断套接字是否创建成功if (sock == INVALID_SOCKET)		//INVALID无效的{cout << "set socket error:" << WSAGetLastError() << endl;WSACleanup();return -1;}else   //套接字创建成功{cout << "set socket success!" << endl;}//3.绑定ip和端口号struct sockaddr_in addrServer;addrServer.sin_family = AF_INET;addrServer.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;addrServer.sin_port = htons(8080);	//htons将端口号转换为大端模式errcode = bind(sock, (sockaddr*)&addrServer, sizeof(addrServer));//3.1判断绑定是否成功if (errcode == SOCKET_ERROR){cout << "bind error:" << WSAGetLastError() << endl;//关闭套接字closesocket(sock);//卸载库WSACleanup();return -1;}else{cout << "bind success!" << endl;}//4.循环接收发送消息int recvNum = 0;int sendNum = 0;char recvbuf[1024] = "";char sendbuf[1024] = "";struct sockaddr_in addrClient;int addrClientSize = sizeof(addrClient);while (true){//接收消息recvNum = recvfrom(sock, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, (sockaddr*)&addrClient, &addrClientSize);//判断接收成功if (recvNum > 0){//打印收到的数据//192.168.1.1——十进制四等分字符串类型ip地址:inet_addr//ulong类型ip地址:inet_ntoacout << "来自ip:" << inet_ntoa(addrClient.sin_addr) << " 的消息: " << recvbuf << endl;}else if (recvNum == 0)		//连接关闭{cout << "connection closed" << endl;break;}else if (WSAGetLastError() != 10035) {		//非阻塞{cout << "recvfrom error:" << WSAGetLastError() << endl;break;}}//5.关闭套接字closesocket(sock);//6.卸载库WSACleanup();return 0;
}