[IO复用] recv()和send()的阻塞和非阻塞、返回值、超时

本文主要是介绍[IO复用] recv()和send()的阻塞和非阻塞、返回值、超时，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前言

记录一下recv和send函数的相关信息。

阻塞

头文件

#include <sys/socket.h> //socket()
#include <unistd.h>  //close()
#include<netinet/in.h> //sockaddr_in#include <stdio.h> //perror()
#include <errno.h>#include <string.h> //memset
#include <iostream>#include <netinet/in.h> //inet_ntoa
#include <arpa/inet.h>

阻塞模式server代码，进行recv

#if 1 //阻塞模式
int main()
{int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(listen_fd == -1) {perror("socket");return -1;}timeval timev;timev.tv_sec = 3;timev.tv_usec = 0;int ret = setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (void*)&timev, sizeof(timev));if(ret != 0){perror("setsockopt SO_RCVTIMEO");close(listen_fd);return -1;}sockaddr_in local_addr;local_addr.sin_family = AF_INET;local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);local_addr.sin_port = htons(9100);ret = bind(listen_fd, (sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));if(ret == -1){perror("bind");close(listen_fd);return -1;}ret = listen(listen_fd,5);if (ret == -1){perror("listen");close(listen_fd);return -1;}sockaddr_in cnn_addr;memset(&cnn_addr, 0x00, sizeof(cnn_addr));socklen_t len = sizeof(cnn_addr);int conn_fd = accept(listen_fd, (sockaddr*)&cnn_addr, &len);if(conn_fd == -1){perror("accept");close(listen_fd);return -1;}else{std::cout << "accept addr:" << inet_ntoa(cnn_addr.sin_addr)<< " port:" << ntohs(cnn_addr.sin_port) << std::endl;int loop_count = 0;char buff[512] = {0x00};while (1){std::cout << "loop:" << ++loop_count << " times" << std::endl;int count = recv(conn_fd, buff, 512, 0);if(count == 0) {//无论阻塞模式还是非阻塞模式，//recv 返回0，都表示链接断开std::cout << "close end" << std::endl;break;}if(count == -1){//无论阻塞模式还是非阻塞模式，//recv 返回-1，都表示错误，返回一下三个错误，被视为正常if (errno == EINTR || errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK){std::cout << "EWOULDBLOCK.continue" << std::endl;continue;}else{std::cout << "ERROR.break" << errno <<std::endl;break;}}else std::cout << "recv (" << count << " bytes):" << buff << std::endl;}}std::cout << "close connection" << std::endl;close(listen_fd);return 0;
}
#endif //阻塞模式

阻塞模式client代码，进行send

#if 1 //阻塞模式
int main()
{int local_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(local_fd == -1) {perror("socket");return -1;}timeval timev;timev.tv_sec = 3;timev.tv_usec = 0;int ret = setsockopt(local_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (void*)&timev, sizeof(timev));sockaddr_in local_addr;local_addr.sin_family = AF_INET;local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);local_addr.sin_port = htons(9100);ret = connect(local_fd, (sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr));if(ret == -1){perror("accept");close(local_fd);return -1;}else{std::cout << "connect addr:" << inet_ntoa(local_addr.sin_addr)<< " port:" << ntohs(local_addr.sin_port) << std::endl;int loop_count = 0;char buff[512] = {0x00};sprintf(buff, "%s", "hello");while (1){std::cout << "loop:" << ++loop_count << " times" << std::endl;getchar();int count = send(local_fd, buff, strlen(buff), 0);if(count == 0) {//无论阻塞模式还是非阻塞模式，//send 返回0，都表示链接断开std::cout << "close end" << std::endl;break;}if(count == -1){//无论阻塞模式还是非阻塞模式，//send 返回-1，都表示错误，返回一下三个错误，被视为正常if (errno == EINTR || errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK){std::cout << "EWOULDBLOCK.continue" << std::endl;continue;}else{std::cout << "ERROR.break" << errno <<std::endl;break;}}elsestd::cout << "send (" << count << " bytes):" << buff << std::endl;}}std::cout << "close connection" << std::endl;close(local_fd);return 0;
}
#endif //阻塞模式

超时设置

上面代码中均用setsockopt进行了recv和send的超时设置。

int ret = setsockopt(listen_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (void*)&timev, sizeof(timev));

 int ret = setsockopt(local_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (void*)&timev, sizeof(timev));

这个超时设置不但包括recv和send，还包括accept。
accept
当accept超时的时候，会返回-1，errno==11（“Resource temporarily unavailable”）。

recv
当recv超时的时候，会返回-1， errno==EAGAIN（11）。
EWOULDBLOCK 就是EAGAIN

#define	EWOULDBLOCK	EAGAIN	/* Operation would block */

非阻塞

创建socket时，直接用SOCK_NOBLOCK指定为非阻塞

server部分

设置如下，因为socket()默认是阻塞的，所以设置了SOCK_NONBLOCK就会是非阻塞socket了。

- int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //block socket
+ int listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK, 0); //non-block socket

和上面的超时设置一样，如果在sock()函数中，设置了SOCK_NONBLOCK参数，accept会变成非阻塞，
如果执行时没有连接可以返回，accept就会直接返回-1，errno：11。
需要用一个while循环， 当accept返回 -1 并且errno 为EAGAIN 时，重复accept。

但是此时recv和send还是阻塞的
这是因为，上面的diff代码，创建的是用于listen的socket，它被设置为非阻塞后，会影响跟他有关的accept。
但是recv和send，关联的socket是accept返回的连接的socket，跟上面listen的fd的设置无关了。

 int conn_fd = accept(listen_fd, (sockaddr*)&cnn_addr, &len);...int count = recv(conn_fd, buff, 512, 0);

此时可以用accept4()把accept返回的socket，设置为非阻塞的：

- int conn_fd = accept(listen_fd, (sockaddr *)&cnn_addr, &len); //return block socket
+ int conn_fd = accept4(listen_fd, (sockaddr *)&cnn_addr, &len, SOCK_NONBLOCK); //return non-block socket

这样后续的recv 就是非阻塞了。

client 部分

向上面一样，在socket()中添加SOCK_NONBLOCK参数，可以把socket设置为非阻塞。
和socket关联的connect也是非阻塞的了。当无法立即建立连接，connect会返回EINPROGRESS。
可以直接不启动server，直接启动client进行connect来测试：
阻塞connect的执行结果：

~/share/myproj/2.1.1-multiIO/20240121$ ./client
connect: Connection refused ← perror输出

非阻塞connect的执行结果：

~/share/myproj/2.1.1-multiIO/20240121$ ./client
connect: Operation now in progress ← perror输出
connect EINPROGRESS continue ← 循环处的log，证明continue了
connect: Connection refused ← perror输出

跟上面同理，connect后面的send，也变成非阻塞的了。
此时让server不调用recv(), client的send会一直发送，直到server的接收缓冲区满了，send将会立刻返回一个EWOULDBLOCK错误。
而如果是阻塞的socket，send将会阻塞住。

使用fcntl()把socket设置为非阻塞

这里只是设置方式的差别。
实际效果是和上面一样的。
上面是在socket()函数中，设置SOCK_NONBLOCK来进行非阻塞设置。
还可以用以下方法：
代码来自于：使用fcntl()函数设置socket为阻塞态或非阻塞态
设置为非阻塞

#include <fcntl.h> //fcntl

int func()
{int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);int flag = fcntl(fd,F_GETFL,0);//获取文件fd当前的状态//int flag = fcntl(fd,F_GETFL);//不用第3个参数也可以if(flag<0){perror("fcntl F_GETFL fail"); close(fd); return -1; }if (fcntl(fd, F_SETFL, flag | O_NONBLOCK) < 0)//设置为非阻塞态{  perror("fcntl F_SETFL fail"); close(fd);return -1; }
}

恢复阻塞

int func()
{int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);int flag = fcntl(fd,F_GETFL,0);//获取文件fd当前的状态if(flag<0){perror("fcntl F_GETFL fail"); close(fd); return -1; }flag = flag&~O_NONBLOCK;//flag &= ~O_NONBLOCK;//等同于上行if (fcntl(fd, F_SETFL, flag) < 0)//设置为阻塞态{  perror("fcntl F_SETFL fail"); close(fd);return -1; }
}

socket阻塞，单独把recv或者send设置为非阻塞

也可以单独把recv和send函数设置为非阻塞。
设置方法如下：

- int count = recv(conn_fd, buff, 512, 0);
+  count = recv(conn_fd, buff, 512, MSG_DONTWAIT);

这样就是socket是阻塞的，但是设置了MSG_DONTWAIT的recv是非阻塞的（除了这个recv函数，别的accept等函数都还是阻塞的）。

recv和send的返回值

不论阻塞还是非阻塞，
recv的返回值，都是
大于0，表示接受的字节数
等于0，表示断开连接
等于-1，如果是errno == (EAGAIN || EWOULDBLOCK || EINTR) ，则表示正常，继续recv；
其余errno 表示发生错误。

send也是如此。

参考文章

socket阻塞与非阻塞情况下的recv、send、read、write返回值

使用fcntl()函数设置socket为阻塞态或非阻塞态

send与recv函数详解

这篇关于[IO复用] recv()和send()的阻塞和非阻塞、返回值、超时的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---