socket緩沖區(qū)
每個 socket 被創(chuàng)建后帆谍,都會分配兩個緩沖區(qū),輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。write()/send() 并不立即向網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)吭敢,而是先將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)中,再由TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器暮芭。一旦將數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)鹿驼,函數(shù)就可以成功返回欲低,不管它們有沒有到達(dá)目標(biāo)機(jī)器,也不管它們何時被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)畜晰,這些都是TCP協(xié)議負(fù)責(zé)的事情砾莱。TCP協(xié)議獨(dú)立于 write()/send() 函數(shù),數(shù)據(jù)有可能剛被寫入緩沖區(qū)就發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)凄鼻,也可能在緩沖區(qū)中不斷積壓腊瑟,多次寫入的數(shù)據(jù)被一次性發(fā)送到網(wǎng)絡(luò),這取決于當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)情況块蚌、當(dāng)前線程是否空閑等諸多因素闰非,不由程序員控制。read()/recv() 函數(shù)也是如此峭范,也從輸入緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)财松,而不是直接從網(wǎng)絡(luò)中讀取。
這些I/O緩沖區(qū)特性可整理如下:I/O緩沖區(qū)在每個TCP套接字中單獨(dú)存在纱控;
I/O緩沖區(qū)在創(chuàng)建套接字時自動生成辆毡;
即使關(guān)閉套接字也會繼續(xù)傳送輸出緩沖區(qū)中遺留的數(shù)據(jù);
關(guān)閉套接字將丟失輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)其徙。
輸入輸出緩沖區(qū)的默認(rèn)大小一般都是 8K胚迫,可以通過 getsockopt() 函數(shù)獲取:
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
這里僅給出示例唾那,后面會詳細(xì)講解访锻。
阻塞模式
對于TCP套接字(默認(rèn)情況下),當(dāng)使用 write()/send() 發(fā)送數(shù)據(jù)時:
- 首先會檢查緩沖區(qū)闹获,如果緩沖區(qū)的可用空間長度小于要發(fā)送的數(shù)據(jù)期犬,那么 write()/send() 會被阻塞(暫停執(zhí)行),直到緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)被發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器避诽,騰出足夠的空間龟虎,才喚醒 write()/send() 函數(shù)繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)。
- 如果TCP協(xié)議正在向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)沙庐,那么輸出緩沖區(qū)會被鎖定鲤妥,不允許寫入,write()/send() 也會被阻塞拱雏,直到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢緩沖區(qū)解鎖棉安,write()/send() 才會被喚醒。
- 如果要寫入的數(shù)據(jù)大于緩沖區(qū)的最大長度铸抑,那么將分批寫入贡耽。
- 直到所有數(shù)據(jù)被寫入緩沖區(qū) write()/send() 才能返回。
當(dāng)使用 read()/recv() 讀取數(shù)據(jù)時:
- 首先會檢查緩沖區(qū),如果緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)蒲赂,那么就讀取阱冶,否則函數(shù)會被阻塞,直到網(wǎng)絡(luò)上有數(shù)據(jù)到來滥嘴。
- 如果要讀取的數(shù)據(jù)長度小于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)長度木蹬,那么就不能一次性將緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)讀出,剩余數(shù)據(jù)將不斷積壓若皱,直到有 read()/recv() 函數(shù)再次讀取届囚。
- 直到讀取到數(shù)據(jù)后 read()/recv() 函數(shù)才會返回,否則就一直被阻塞是尖。這就是TCP套接字的阻塞模式。所謂阻塞泥耀,就是上一步動作沒有完成饺汹,下一步動作將暫停,直到上一步動作完成后才能繼續(xù)痰催,以保持同步性兜辞。TCP套接字默認(rèn)情況下是阻塞模式,也是最常用的夸溶。當(dāng)然你也可以更改為非阻塞模式逸吵。