linux中文件描述符阻塞与非阻塞有什么区别

文件描述符阻塞是指进程在读写文件或网络连接时，如果没有数据可读或可写，进程会一直等待，直到有数据可读或可写。这种情况下，进程会一直阻塞在读写操作上，直到数据到达或操作超时。

文件描述符非阻塞是指进程在读写文件或网络连接时，如果没有数据可读或可写，进程会立即返回，而不是一直等待。这种情况下，进程会快速返回，可以继续执行其他操作，而不会阻塞在读写操作上。

区别在于阻塞模式下，读写操作会一直等待，直到数据到达或操作超时，而非阻塞模式下，读写操作会立即返回，进程可以继续执行其他操作。阻塞模式下，进程的响应速度较慢，而非阻塞模式下，进程的响应速度较快，但需要不断地轮询文件描述符，以判断是否有数据可读或可写。

配置非阻塞模式

fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

配置阻塞模式

fcntl(fd, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK);

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在C语言中，文件描述符默认是阻塞的，从下面例子中可以观察到阻塞与非阻塞的区别

默认阻塞模式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE 32768

int rdr;
int wdr;

void WriteData()
{
    int count = 0;
    char data[BUFFER_SIZE] = {0};
    memset(data, 1, BUFFER_SIZE - 1);

    int iRet = write(wdr, data, sizeof(data));
    if (iRet >= 0) {
        printf("write size: %d\n", iRet);
    } else {
        printf("write failed, errno: %s\n", strerror(errno));
    }
    
    ioctl(wdr, FIONREAD, &count);
    printf("write buf size: %d\n", count);
}

int main()
{
    int maxsize = 0;
    int count = 0;
    int fds[2] = {-1, -1};
    pipe(fds);

    rdr = fds[0];
    wdr = fds[1];

    maxsize = fcntl(rdr, F_GETPIPE_SZ);
    printf("rdr maxsize: %d\n", maxsize);

    maxsize = fcntl(wdr, F_GETPIPE_SZ);
    printf("wdr maxsize: %d\n", maxsize);
    
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("begin write date, count: %d\n", i + 1);
        WriteData();
        printf("end write date, count: %d\n", i + 1);
    }
    
    return 0;
}

由于PIPE的缓冲区只有65536的长度，每次写入32768，前两次都可以正常写入，第三次由于缓冲区已满，写操作阻塞等待缓冲区有足够空间才能继续向下执行

配置非阻塞模式

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define BUFFER_SIZE 32768

int rdr;
int wdr;

void WriteData()
{
    int count = 0;
    char data[BUFFER_SIZE] = {0};
    memset(data, 1, BUFFER_SIZE - 1);

    int iRet = write(wdr, data, sizeof(data));
    if (iRet >= 0) {
        printf("write size: %d\n", iRet);
    } else {
        printf("write failed, errno: %s\n", strerror(errno));
    }
    
    ioctl(wdr, FIONREAD, &count);
    printf("write buf size: %d\n", count);
}

int main()
{
    int maxsize = 0;
    int count = 0;
    int fds[2] = {-1, -1};
    pipe(fds);

    rdr = fds[0];
    wdr = fds[1];


    maxsize = fcntl(rdr, F_GETPIPE_SZ);
    printf("rdr maxsize: %d\n", maxsize);

    maxsize = fcntl(wdr, F_GETPIPE_SZ);
    printf("wdr maxsize: %d\n", maxsize);

    // 配置非阻塞模式
    int flags = fcntl(wdr, F_GETFL, 0);
    fcntl(wdr, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
    
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("begin write date, count: %d\n", i + 1);
        WriteData();
        printf("end write date, count: %d\n", i + 1);
    }
    
    return 0;
}

与上述阻塞式不同之处在于，第三次写操作时由于缓冲区已满，写函数直接退出并返回错误信息