linux中write和read函数的阻塞试验

原文：https://blog.csdn.net/hyman_c/article/details/52979317

刚刚接触网络编程时，很容易被客户端和服务器之间的交互搞晕，例如各种函数的阻塞和非阻塞就让人头疼。例如在我的印象中 linux中用于用于对文件描述符进行读写的write()函数和read()函数是非阻塞函数，但是在一次网络通信的试验中发现它们又是阻塞的，后来man了一下write和read，发现其文档中都有下面一句话：

ERRORS 
       EAGAIN The file descriptor fd refers to a file other than a  socket  and  has  been
              marked non-blocking (O_NONBLOCK), and the write would block.

翻译过来就是：
如果文件描述符不是socket的话，该函数是非阻塞的，否则该函数是阻塞的。为了验证这个问题，进行如下实验，主要验证read函数的阻塞特性（验证write函数需要填充满输出缓冲区，我不会!!!）

首先编写socket服务器端程序：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
 
#define BUF_SIZE 100 
 
void error_handling(char* message);
 
int main(int argc,char* argv[])
 
{
	int serv_sock,clnt_sock;
	struct sockaddr_in serv_addr,clnt_addr;
	int clnt_addr_sz;
	int str_len,i,j;
	char buf[BUF_SIZE];
 
	if(argc!=2)
	{
		printf("Usage %s <port>\n",argv[0]);
		exit(1);
	}
	//创建socket
	serv_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(serv_sock==-1)
		error_handling("socket error");
	//填充地址信息
	memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
	serv_addr.sin_family=AF_INET;
	serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
	//socket和ip地址的绑定
	if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1)
		error_handling("bind error");
	//开启监听
	if(listen(serv_sock,5)==-1)
		error_handling(" listen error");
    	sleep(10);
	for(i=0;i<5;i++)
	{
		clnt_addr_sz=sizeof(clnt_addr);
		clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_sz);
		if(clnt_sock==-1)
			error_handling("accept error");
		else
			printf("clnt:%s connected\n",inet_ntoa(clnt_addr.sin_addr));
		//接受数据
		while(1)
		{
			str_len=read(clnt_sock,buf,BUF_SIZE);
				write(clnt_sock,buf,str_len);
			memset(buf,0,sizeof(buf));
			if(str_len<=0)
				break;
		}
		close(clnt_sock);
	}
	close(serv_sock);
	return 0;
}
 
 
void error_handling(char* message)
{
	fputs(message,stderr);
	fputc('\n',stderr);
	exit(1);
}

请留意在调用 listen()开启监听后的sleep(10)，我们让服务器睡了10s中，以此来验证客户端程序在read时发生阻塞，服务器睡醒后才结束阻塞状态

客户端的代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<time.h>
#define BUF_SIZE 10000000
 
void print_time();
 
void error_handling(const char* message);
 
int main(int argc,char* argv[])
{
	int sock;
	struct sockaddr_in serv_addr;
	int str_len;
	char buf[BUF_SIZE];
	int recv_len=0;
	//创建socket
	sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sock==-1)
		error_handling("socket error");
 
	//准备地址
	memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
	serv_addr.sin_family=AF_INET;
	serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
 
	//链接
	if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1)
		error_handling("connect error");
	else
	        puts("connect succeed");
	while(1)
	{
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		fputs("请输入数据:",stdout);
		fgets(buf,BUF_SIZE,stdin);
		if(!strcmp(buf,"q\n")||!strcmp(buf,"Q/n"))
			break;
 
		str_len=write(sock,buf,strlen(buf));
		puts("writed,begin block");
		print_time();
		sizeof(buf,0,sizeof(buf));
		while(recv_len<str_len)
			recv_len+=read(sock,buf,BUF_SIZE-1);
		puts("end block");
		print_time();
		buf[str_len]=0;
		printf("服务器传回信息:%s\n",buf);
	}
	close(sock);
	return 0;
}
 
void print_time()
{
  time_t now=time(0);
	struct tm* ptm=localtime(&now);
	char buf[256]={0};
	sprintf(buf,"time now:[%02d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d]",
  		ptm->tm_year+1900,
			ptm->tm_mon+1,
			ptm->tm_mday,
			ptm->tm_hour,
			ptm->tm_min,
			ptm->tm_sec);
	puts(buf);
}
 
void error_handling(const char* message)
{
	fputs(message,stderr);
	fputc('\n',stderr);
	exit(1);
}

客户端在write之后，打印出"writed,begin block"的信息，然后read函数开始阻塞，只有在服务端sleep完，返回数据后才会结束阻塞，结果如下：
服务端-

[Hyman@Hyman-PC echoSever]$ ./serv 9190
time now:[2016-10-09 09:28:04]
clnt:127.0.0.1 connected

客户端-

[Hyman@Hyman-PC echoSever]$ ./clnt 127.0.0.1 9190
connect succeed
请输入数据:helo
writed,begin block
time now:[2016-10-09 09:28:01]
end block
time now:[2016-10-09 09:28:04]
服务器传回信息:helo

以上代码，足以证明了read函数的阻塞特性。。。。。

Github位置：
https://github.com/HymanLiuTS/NetDevelopment
克隆本项目：
git clone [email protected]:HymanLiuTS/NetDevelopment.git
获取本文源代码：
git checkout NL24

linux中write和read函数的阻塞试验

猜你喜欢