Linux实现非阻塞recv函数，轻松高效的数据接收-猿码集

Linux实现非阻塞recv函数，轻松高效的数据接收

在Linux网络编程中，接收数据是非常常见的操作。通常情况下，我们使用recv函数来接收数据。然而，recv函数是一个阻塞函数，这意味着如果没有数据可用，程序就会停止在这里，直到有数据到达。这种阻塞方式可能导致程序在等待数据时浪费大量的时间。为了解决这个问题，我们可以使用非阻塞方式实现recv函数，实现轻松高效的数据接收。

1. 非阻塞IO

在介绍如何实现非阻塞的recv函数之前，我们先来了解一下非阻塞IO的概念。在Linux中，每个文件描述符都有一个属性，称之为文件描述符标志（File Descriptor Flags）。其中的一个标志是O_NONBLOCK，它可以用来设置文件描述符为非阻塞模式。在非阻塞模式下，如果没有数据可用，程序会立即返回一个错误码，而不会停止在那里等待。

2. 设置非阻塞模式

接下来，我们可以通过fcntl函数来设置文件描述符的属性为非阻塞模式。以下是设置文件描述符为非阻塞模式的代码：


int set_nonblocking(int fd) {
  int flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
  if (flags == -1) {
    return -1;
  }
  flags |= O_NONBLOCK;
  if (fcntl(fd, F_SETFL, flags) == -1) {
    return -1;
  }
  return 0;
}

上述代码中，我们首先通过fcntl函数获取文件描述符的属性，并将其保存在flags变量中。然后，将flags变量与O_NONBLOCK进行或运算，将文件描述符的标志设置为非阻塞模式。最后，通过fcntl函数将新的属性设置回文件描述符中。

3. 实现非阻塞recv函数

了解了非阻塞IO的概念和设置非阻塞模式的方法之后，我们可以开始实现非阻塞的recv函数了。以下是一个简单的实现：


int nb_recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags) {
  int ret = 0;
  while (1) {
    ret = recv(sockfd, buf, len, flags);
    if (ret == -1) {
      if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
        // 没有数据可用，继续循环等待
        continue;
      } else {
        // 发生错误，返回错误码
        return -1;
      }
    } else {
      // 成功接收到数据，返回接收到的字节数
      return ret;
    }
  }
}

上述代码中，我们使用了一个无限循环来不断尝试接收数据。如果recv函数返回-1，并且errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK，说明没有数据可用，我们继续循环等待。如果errno不是这两个值，说明发生了其他错误，我们直接返回错误码。如果成功接收到数据，我们返回接收到的字节数。

4. 使用非阻塞recv函数

当我们需要接收数据时，可以使用上述实现的非阻塞recv函数。以下是一个示例：


int main() {
  int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  // 设置sockfd为非阻塞模式
  set_nonblocking(sockfd);
  // 其他代码省略...
  char buffer[1024];
  int ret = nb_recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
  if (ret == -1) {
    // 错误处理
  } else {
    // 处理接收到的数据
  }
  // 关闭socket
  close(sockfd);
  return 0;
}

在上述示例中，我们首先创建了一个socket，并通过set_nonblocking函数将其设置为非阻塞模式。然后，我们使用nb_recv函数来接收数据，并对返回值进行处理。如果返回-1，说明发生了错误，我们可以进行相应的处理。如果返回的是大于等于0的值，说明成功接收到了数据，我们可以对接收到的数据进行处理。

总结

使用非阻塞IO可以提高程序的效率，避免了由于等待数据造成的浪费。在Linux中，可以通过设置文件描述符的标志为O_NONBLOCK来实现非阻塞模式。通过实现非阻塞的recv函数，我们可以在数据没有可用时立即返回，从而实现轻松高效的数据接收。

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