[socket編程-緩沖區(qū)及阻塞模式]

socket緩沖區(qū)

每個(gè)socket被創(chuàng)建后欣尼,會(huì)分配兩個(gè)緩沖區(qū)——輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)

發(fā)送數(shù)據(jù):write()/send()函數(shù)并不會(huì)立即向網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù),而是先將數(shù)據(jù)存入輸出緩沖區(qū)中,然后由TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器愕鼓。一旦數(shù)據(jù)進(jìn)入到緩沖區(qū)中钙态,函數(shù)就可以成功返回了,不管數(shù)據(jù)有沒有被發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器菇晃,也不管它何時(shí)被發(fā)送册倒,這是TCP需要負(fù)責(zé)的事情。

TCP協(xié)議獨(dú)立于write()/send()函數(shù)磺送,數(shù)據(jù)有可能剛被寫入到緩沖區(qū)就被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)么介,也有可能多次寫入后不斷積壓厨剪,然后一次性全部發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)腔呜,這取決于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀況出爹,以及當(dāng)前線程是否空閑等諸多因素,并不由程序員控制

接收數(shù)據(jù):read()/recv()函數(shù)也是一樣馅袁,并不從網(wǎng)絡(luò)中直接讀取數(shù)據(jù)演熟,而是從輸入緩沖區(qū)中讀數(shù)據(jù)。

這些I/O緩沖區(qū)特性可整理如下:

  • I/O緩沖區(qū)在每個(gè)TCP套接字中單獨(dú)存在司顿;
  • I/O緩沖區(qū)在創(chuàng)建套接字時(shí)自動(dòng)生成;
  • 即使關(guān)閉套接字也會(huì)繼續(xù)傳送輸出緩沖區(qū)中遺留的數(shù)據(jù)兄纺;
  • 關(guān)閉套接字將丟失輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)大溜。

輸入輸出緩沖區(qū)的默認(rèn)大小一般都是 8K,可以通過(guò) getsockopt() 函數(shù)獲裙来唷:

unsigned optVal;
int optLen = sizeof(int);
getsockopt(servSock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&optVal, &optLen);
printf("Buffer length: %d\n", optVal);

運(yùn)行結(jié)果:Buffer length: 8192

阻塞模式

對(duì)于TCP套接字(默認(rèn)情況下)钦奋,當(dāng)使用 write()/send() 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí):

  1. 首先會(huì)檢查緩沖區(qū),如果緩沖區(qū)的可用空間長(zhǎng)度小于要發(fā)送的數(shù)據(jù)疙赠,那么 write()/send() 會(huì)被阻塞(暫停執(zhí)行)付材,直到緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)被發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器,騰出足夠的空間圃阳,才喚醒 write()/send() 函數(shù)繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)厌衔。

  2. 如果TCP協(xié)議正在向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù),那么輸出緩沖區(qū)會(huì)被鎖定捍岳,不允許寫入富寿,write()/send() 也會(huì)被阻塞,直到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢緩沖區(qū)解鎖锣夹,write()/send() 才會(huì)被喚醒页徐。

  3. 如果要寫入的數(shù)據(jù)大于緩沖區(qū)的最大長(zhǎng)度,那么將分批寫入银萍。

  4. 直到所有數(shù)據(jù)被寫入緩沖區(qū) write()/send() 才能返回变勇。

當(dāng)使用 read()/recv() 讀取數(shù)據(jù)時(shí):

  1. 首先會(huì)檢查緩沖區(qū),如果緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)贴唇,那么就讀取搀绣,否則函數(shù)會(huì)被阻塞飞袋,直到網(wǎng)絡(luò)上有數(shù)據(jù)到來(lái)。

  2. 如果要讀取的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度豌熄,那么就不能一次性將緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)讀出授嘀,剩余數(shù)據(jù)將不斷積壓,直到有 read()/recv() 函數(shù)再次讀取锣险。

  3. 直到讀取到數(shù)據(jù)后 read()/recv() 函數(shù)才會(huì)返回蹄皱,否則就一直被阻塞。

這就是TCP套接字的阻塞模式芯肤。所謂阻塞巷折,就是上一步動(dòng)作沒有完成,下一步動(dòng)作將暫停崖咨,直到上一步動(dòng)作完成后才能繼續(xù)锻拘,以保持同步性。

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