Linux 非阻塞IO

laimaxgg2025-02-01 10:35

Linux 非阻塞IO

1. fcntl()

在Linux操作系统中，fcntl() 是一个用于操作文件描述符的系统调用 。它提供了多种功能，包括控制文件描述符的属性、管理文件锁定、设置文件的非阻塞模式等。

本文只截取了用于IO模型的 fcntl() 部分内容， fcntl() 的详细内容请看--->Linux fcntl函数

在打开文件时，如果不使用fcntl()对其进行设置，这个文件就默认使用阻塞IO 。非阻塞IO和信号驱动IO都需要手动调用fcntl()才能使用。

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

int fcntl(int fd, int cmd, .../* arg */)

fd： 需要进行操作的文件描述符。

cmd： 指定要进行的操作。

F_GETFL 表示返回当前文件描述符的状态标志，如是否是非阻塞模式（O_NONBLOCK）。

F_SETFL 表示设置文件描述符的状态标志，在可变参数（arg）中，输入要设置的状态标志，如 O_NONBLOCK（非阻塞模式）、 O_ASYNC （信号驱动模式）

c 复制代码

int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);  // 设置非阻塞模式
//或
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_ASYNC); //设置信号驱动模式

2. 阻塞IO

非阻塞 IO 往往需要程序员循环的方式反复尝试读写文件描述符 ，这个过程称为轮询。这对 CPU 来说是较大的浪费，一般只有特定场景下才使用。

非阻塞等待中，不论是数据未就绪还是读数据出错 ，recv() 的 返回值都是小于0 ，为了区分两者，c语言提供的 errno 记录了最后一次系统调用出错的错误信息。当底层数据没有就绪， errno 就会被设置为 EWOULDBLOCK（EAGAIN）。

c 复制代码

//errno.h
#ifndef _ERRNO_H
#define _ERRNO_H

//.......
#define  EBADF            9  /* 文件描述符无效 */
#define  ECHILD          10  /* 子进程不存在 */
#define  EAGAIN          11  /* 资源暂时不可用，尝试重新调用 */
//.....
#endif /* _ERRNO_H */

使用非阻塞IO前，要先将文件描述符的状态标志设置为非阻塞模式：

c 复制代码

int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);  // 设置非阻塞模式