详解fionread函数

小蓝 • 2024-12-13 13:28 • 编程

fionread函数是一个Linux系统下的网络编程函数，主要用于非阻塞IO读取。在涉及网络编程时，我们一般会遇到阻塞和非阻塞两种方式，如果采用阻塞方式，系统在读取数据时，如果读取到了数据，则会一直等待直到读完数据为止，而在非阻塞方式下，则可以选择立即返回已经存在的数据，并使读取过程尽可能快。

一、使用方法

fionread函数的使用方法如下：

#include<fcntl.h>
int fionread(int sockfd, FIONREAD int* argp);

该函数包含两个参数：

sockfd：表示socket文件描述符
argp：表示返回所读数据的大小

其中，argp需要传递一个指向FIONREAD类型对象的指针，该对象类型定义为：

struct FIONREAD {
    u_long  ul;  
};

该struct中只有一个成员变量ul，用于保存读取数据的字节数。

二、适用场景

在一些需要使用非阻塞IO的场景中，fionread函数是非常有用的。其可以帮助我们检测是否可以从指定的socket文件描述符中读取数据，而无需等待或阻塞。

比如，在多路复用（multiplexing）中，我们需要同时处理多个socket连接，如果每个socket都阻塞读取数据的话，那么处理效率会非常低。此时就可以使用fionread函数帮助我们检测是否存在数据可读，如果有数据，则可以使用阻塞方式读取数据而不会影响其他socket的读写。

三、实例演示

下面通过一个简单的例子来介绍如何使用fionread函数：

1. 创建socket连接

首先我们需要创建一个socket连接，这里以TCP连接为例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;

    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("创建socket连接失败\n");
        exit(1);
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(8080); 
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
        printf("连接服务器失败\n");
        exit(1);
    }

    printf("成功连接服务器\n");

    //其他操作...

    close(sockfd);

    return 0;
}

2. 使用fionread函数读取数据

在连接socket成功后，我们尝试使用fionread函数读取数据，如果存在数据，则会打印出读取到的数据字节数，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<fcntl.h>

struct FIONREAD {
    u_long  ul;  
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    struct FIONREAD fionread;

    if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("创建socket连接失败\n");
        exit(1);
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(8080); 
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
        printf("连接服务器失败\n");
        exit(1);
    }

    printf("成功连接服务器\n");

    //使用fionread函数读取socket数据
    if(ioctl(sockfd, FIONREAD, &fionread) < 0) {
        printf("使用fionread读取数据失败\n");
        exit(1);
    }

    printf("读取到的数据字节数为：%lu\n", fionread.ul);

    close(sockfd);

    return 0;
}

在该例子中，我们简单演示了使用fionread函数检测socket是否存在数据可读，如果存在，则可以使用阻塞方式读取数据。

四、注意事项

虽然fionread函数对于非阻塞IO操作非常有用，但是在使用时还需要注意以下事项：

fionread函数只适用于非阻塞IO场景下，如果使用在阻塞IO场景下，会阻塞读取。
使用fionread函数的程序需要保证socket的绑定和监听已经完成。
使用fionread函数后，如果存在数据可读，则需要使用阻塞方式读取数据。
如果使用多个线程或进程进行IO处理，则需要考虑数据同步和锁机制。

因此，在实际应用中使用fionread需要谨慎，需要结合实际场景进行合理的选择。

原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/250474.html