第14章——高级IO函数
1.套接字超时
套接字IO函数设置超时的方法有三种：
（1）调用alarm。
（2）select
（3）使用SO_RECTIMEO和 SO_SNDTIMEO 选项
上面三种方法适用于输入输出操作（read , write, sendto , recvfrom ..）
（1）（2）适用于所有文件描述符，（3）适用于套接字
connect 内置超时时间很长（典型为75秒），select可用于connect的前提是对应套接字处于 非阻塞模式。（3）不适于connect。
2.一些设置超时示例
2.1 使用alarm
涉及信号就避免多线程，信号本身适中全局资源，所以要注意对其他信号使用的影响
int connect_timeo(int sockfd, const SA *saptr, socklen_t salen, int nsec) { Sigfunc *sigfunc; int n; sigfunc = Signal(SIGALRM, connect_alarm); if (alarm(nsec) != 0) err_msg("connect_timeo: alarm was already set"); if ( (n = connect(sockfd, saptr, salen)) < 0) { close(sockfd); if (errno == EINTR) errno = ETIMEDOUT; } alarm(0); /* turn off the alarm */ Signal(SIGALRM, sigfunc); /* restore previous signal handler */ return(n); } static void connect_alarm(int signo) { return; /* just interrupt the connect() */ }
void dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen) { int n; char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1]; Signal(SIGALRM, sig_alrm); while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) { Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen); alarm(5); if ( (n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL)) < 0) { if (errno == EINTR) fprintf(stderr, "socket timeout\n"); else err_sys("recvfrom error"); } else { alarm(0); recvline[n] = 0; /* null terminate */ Fputs(recvline, stdout); } } } static void sig_alrm(int signo) { return; /* just interrupt the recvfrom() */ }
2.2 使用select
int readable_timeo(int fd, int sec) { fd_set rset; struct timeval tv; FD_ZERO(&rset); FD_SET(fd, &rset); tv.tv_sec = sec; tv.tv_usec = 0; return(select(fd+1, &rset, NULL, NULL, &tv)); /* 4> 0 if descriptor is readable */ } /* end readable_timeo */
2.3 使用SO_RCVTIMEO
void dg_cli(FILE *fp, int sockfd, const SA *pservaddr, socklen_t servlen) { int n; char sendline[MAXLINE], recvline[MAXLINE + 1]; struct timeval tv; tv.tv_sec = 5; tv.tv_usec = 0; Setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv)); while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) { Sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, pservaddr, servlen); n = recvfrom(sockfd, recvline, MAXLINE, 0, NULL, NULL); if (n < 0) { if (errno == EWOULDBLOCK) { fprintf(stderr, "socket timeout\n"); continue; } else err_sys("recvfrom error"); } recvline[n] = 0; /* null terminate */ Fputs(recvline, stdout); } }
3. recv 和 send 函数
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags); ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
特别的是flags参数：
MSG_DONTROUTE:
和SO_DONTROUTE的套接字选项类似，SO_DONTROUTE是修改套接字到达长期有效，MSG_DONTROUTE是单次有效。
根据IPv4的正常机制，IP分组需要根据目的地址和路由表找到适当本地接口，如果无法确定本地接口，就会报错。
可以使用本选项，以绕过上述机制，强制从某个接口发出。路由守护进程就是这么做的。
MSG_DONTWAIT
临时打开非阻塞标志，进行IO，关闭非阻塞标志
MSG_OOB
让本次调用，用于接受或发送带外数据。
TCP连接上有一个字节可以作为带外数据发送。带外数据是加急数据。
MSG_PEEK
允许查看可读数据，且recv或recvfrom返回后，该数据仍然在缓冲区，不被丢弃。
MSG_WAITALL
通知内核，在尚未读到全部指定数量的数据前不返回。这样就可以简化readnzz
#define readn(fd, ptr, n) recv(fd, ptr, n, MSG_WAITALL)
即使这样，也有可能读到少的数据：（a）信号中断，（b）连接终止（c）套接字错误
4. writev 和 readv
ssize_t readv(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt); ssize_t writev(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt); struct iovec { void *iov_base; /* Starting address */ size_t iov_len; /* Number of bytes to transfer */ };
这两个函数的作用是：
集中写：将应用程序多个缓冲区的数据，集中提供给单个写操作。
分散读：将读操作的数据，分散到多个应用程序缓冲。
由于writev是原子操作，对于UDP而言，一次writev多个缓冲区数据，只发送一个UDP报文。
对于TCP而言，通过writev将多个缓冲区放到一个分组发出，避免触发 Nagle 算法。
5. 排队数据量
（1）使用非阻塞IO，可以避免没有数据时的阻塞。
（2）既想查看数据，又不想取出数据，可以用MSG_PEEK，又不希望数据没到达的阻塞，可以加MSG_DONTWAIT。对于TCP，MSG_PEEK读到的数据量和之后读到的数据量是可能不同，因为可能有新的数据来了，对于UDP，两次读到的数据量相同。
