linux下非阻塞模式网络通讯模型示例分享
linux下非阻塞模式网络通讯模型示例分享
发布时间：2016-12-28 来源：查字典编辑
摘要：复制代码代码如下:#include#include#include#include#include#include#include#incl...

复制代码 代码如下:

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <sysexits.h>

#include <time.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/uio.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <net/if.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#ifdef __ENABLED_DEBUG_INFO_OUTPUT__

#define DEBUG_OUTPUT(format) printf( "nFile: %s : Line: %d ->Function: %sn"format"n", __BASE_FILE__, __LINE__, __FUNCTION__ )

#define DEBUG_OUTPUT_PARA(format,...) printf( "nFile: %s : Line: %d ->Function: %sn"format"n", __BASE_FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, __VA_ARGS__ )

#else

#define DEBUG_OUTPUT(format)

#define DEBUG_OUTPUT_PARA(format,...)

#endif

// @brief 非阻塞等待套接字是否可读/写

// @param[in] sockfd 套接字描述符

// @param[in] bWhichSet true - 可读集； false - 可写集；

// @param[in] uiTimeOutMS 超时时长(单位：微秒)；

// @pre scokfd 有效套接字描述符，即大于等于零(>=0)

// @return 此函数执行结果

// @return 0 - 可以读/写；

// -1 - 参数不合法；

// -2 - 检测已超时；

// @note uiTimeOutMS 超时时长，设为零(0)，则不等待超时

static inline int

wait_rw_able( int sockfd,

bool bWhichSet,

unsigned int uiTimeOutMS )

{

// 默认为检测已超时

int iReturnValue = -2;

// 可读描述符集

fd_set rset;

// 可写描述符集

fd_set wset;

// select 将等待的时间

timeval tv;

do // 非循环，只是为了保证函数只有一个返回点

{

// 参数不合法

if ( 0 > sockfd )

{

iReturnValue = -1;

break;

}

// 注：每次调用 select 之前都要重设一次！

tv.tv_sec = 0;

tv.tv_usec = uiTimeOutMS;

// 检测是否可读

if ( true == bWhichSet )

{

// 清除其所有位

FD_ZERO( &rset );

// 设置关心的描述符

FD_SET( sockfd, &rset );

// 大于零(0) - 有套接字可读，零(0) - 没有，负数 - 出错

if ( 0 < select( sockfd + 1, // 从描述符零(0)开始搜索，故此要对套接字描述符加壹(1)

&rset, // 可读描述符集

NULL, // 可写描述符集

NULL, // 异常描述符集

&tv ) ) // 等待时间

{

// 可读描述符是我们的套接字

if ( FD_ISSET( sockfd, &rset ) )

{

iReturnValue = 0;

break;

}

}

}

// 检测是否可写

else

{

// 清除其所有位

FD_ZERO( &wset );

// 设置关心的描述符

FD_SET( sockfd, &wset );

// 大于零(0) - 有套接字可读，零(0) - 没有，负数 - 出错

if ( 0 < select( sockfd + 1, // 从描述符零(0)开始搜索，故此要对套接字描述符加壹(1)

NULL, // 可读描述符集

&wset, // 可写描述符集

NULL, // 异常描述符集

&tv ) ) // 等待时间

{

// 可读描述符是我们的套接字

if ( FD_ISSET( sockfd,

&wset ) )

{

iReturnValue = 0;

break;

}

}

}

}while( 0 );

return iReturnValue;

}

// @brief 发送且接收通讯协议

// @param[int][out] pucSRBuffer 发送且接收协议字符缓冲区指针

// @param[int] usBufferLen 发送且接收协议字符缓冲区大小

// @pre pucSRBuffer 有效的协议字符缓冲区指针，且字符串长度大于零(0)

// @return 此函数执行结果

// @retval 0 成功

// @retval -1 参数不合法

// @retval -2 创建连接服务端的套接字失败

// @retval -3 设置连接服务端的套接字为非阻塞模式失败

// @retval -4 套按字非阻塞模式下也不可写

// @retval -5 调用 getsockopt 函数失败

// @retval -6 调用 connect 函数失败

// @retval -7 设置连接服务端的套接字为阻塞模式失败

// @retval -8 发送协议数据失败

// @retval -9 等待服务端返回数据超时

// @retval -10 调用 recv 函数出错

// @retval -11 pucSRBuffer 指向的缓冲区空间不足

int

send_receive_data( unsigned char* const pucSRBuffer,

const unsigned short usBufferLen )

{

// 本函数执行结果返回值

int iResult = 0; // 默认为零(0) 表示成功

// 连接服务端的 TCP 套接字

int iServerSocket = -1;

// 服务端IP与端口

sockaddr_in sServerAddr;

// I/O 状态标识值

int iValue = 1;

// 获取套接字错误状态码

int iSo_Error = 0;

socklen_t So_Error_len = sizeof( iSo_Error );

// 接收到的通讯协议数据长度

unsigned short usRealReceivedData = 0;

do // 非循环，只是为了减少分支缩进和保证进出口唯一

{

// 1.检查参数是否合法

if ( ( NULL == pucSRBuffer ) ||

( 0 >= usBufferLen ) ||

( 0 == pucSRBuffer[0] ) )

{

DEBUG_OUTPUT( "Invalid parameter" );

iResult = -1;

break;

}

// 2.创建连接服务端的套接字

iServerSocket = socket( AF_INET, // IPv4 协议

SOCK_STREAM, // TCP 套接字协议类型

0 ); // 默认协议，通常设置为零(0)

if ( 0 > iServerSocket )

{

DEBUG_OUTPUT( "Create socket is failed" );

iResult = -2;

break;

}

// 3.为了调用 connect 函数不阻塞，设置连接服务端的套接字为非阻塞模式

iValue = 1; //

iResult = ioctl( iServerSocket, // 服务端收发套接字

FIONBIO, // 设置或清除非阻塞I/O标志

&iValue ); // 零(0) - 清除，非零(0) - 设置

if ( 0 > iResult )

{

DEBUG_OUTPUT_PARA( "Call ioctl to set I/O asynchronization is failed, return %d",

iResult );

iResult = -3;

break;

}

sServerAddr.sin_family = AF_INET;

inet_pton( AF_INET,

m_caServerIP,

&sServerAddr.sin_addr );

sServerAddr.sin_port = htons( m_usServerPort );

// 4.连接服务端

iResult = connect( iServerSocket,

(sockaddr*)&sServerAddr,

sizeof( sServerAddr ) );

// 调用 connect 函数，正常情况下，因为 TCP 三次握手需要一些时间，

// 而非阻塞调用只要不能立即完成就会返回错误，所以这里会返回 EINPROGRESS ，

// 表示在建立连接但还没有完成。

if ( 0 != iResult ) // 成功则返回零(0)

{

// 内核中对 connect 有超时限制是 75 秒，为了加快反应速度此处设为750毫秒。

// 注：无论连接与否，都会返回可写，除非有错误发生，这里仅是缩短等待连接的时间而已。

iResult = wait_rw_able( iServerSocket,

false, // 是否可写

750000 ); // 750毫秒

if ( 0 != iResult )

{

DEBUG_OUTPUT( "Can't write in asynchronization" );

iResult = -4;

break;

}

if ( 0 > getsockopt( iServerSocket,

SOL_SOCKET,

SO_ERROR,

&iSo_Error,

&So_Error_len ) )

{

DEBUG_OUTPUT( "Call getsockopt is failed" );

iResult = -5;

break;

}

// 为零(0)才说明连接成功

if ( 0 != iSo_Error )

{

DEBUG_OUTPUT( "Call connect is failed" );

iResult = -6;

break;

}

}

// 5.调用 connect 函数连接服务端成功，再设置套接字为阻塞模式(便于管理)

iValue = 0;

iResult = ioctl( iServerSocket, // 服务端收发套接字

FIONBIO, // 设置或清除非阻塞I/O标志

&iValue ); // 零(0) - 清除，非零(0) - 设置

if ( 0 > iResult )

{

DEBUG_OUTPUT_PARA( "Call ioctl to set I/O synchronization is failed, return %d",

iResult );

iResult = -7;

break;

}

// 6.发送协议数据

iResult = send( iServerSocket,

(const char*)pucSRBuffer,

strlen( (const char*)pucSRBuffer ),

0 );

// 发送异常则停止收发

if ( iResult != (int)strlen( (const char*)pucSRBuffer ) )

{

DEBUG_OUTPUT( "Call send is failed" );

iResult = -8;

break;

}

// 7.判断是否可读 - 即服务端是否返回数据

iResult = wait_rw_able( iServerSocket, // 服务端收发套接字

true, // 是否可读

750000 ); // 750毫秒

if ( 0 != iResult )

{

DEBUG_OUTPUT( "Waitting for recevie data has time out" );

iResult = -9;

break;

}

// 清零(0)，方便调用者计算收到的通讯协议数据长度

memset( pucSRBuffer, 0, usBufferLen );

do

{

// 8.从客户端接收数据

iResult = recv( iServerSocket, // 服务端收发套接字

pucSRBuffer + usRealReceivedData, // 存放数据的缓冲区地址

usBufferLen - usRealReceivedData - 1, // 每次读出的字节

0 ); // 默认为零(0)，无特殊要求

// 返回负数为出错了，直接跳出不再等待尝试接收新数据

if ( 0 > iResult )

{

DEBUG_OUTPUT_PARA( "Call recv is failed, return %d", iResult );

iResult = -10;

break;

}

// 接收数据时网络中断就会返回零(0)

if ( 0 == iResult )

{

break;

}

usRealReceivedData += iResult;

// 传出参数所指缓冲区空间不足矣放下全部应签数据

if ( usBufferLen <= usRealReceivedData )

{

DEBUG_OUTPUT( "pucSRBuffer is not superfluous space" );

iResult = -11;

break;

}

}while( 0 == wait_rw_able( iServerSocket,

true, // 是否可读

750000 ) ); // 750毫秒

// 收数据时出错了，则直接跳出返回

if ( 0 > iResult )

{

break;

}

// 执行至此发收通讯数据完毕

iResult = 0;

break;

}while( 0 );

// 套接字创建成功，则要释放资源

if ( -1 != iServerSocket )

{

close( iServerSocket );

}

return iResult;

}

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