计算机网络------fcntl实现非阻塞IO，dup2实现重定向

最新推荐文章于 2024-09-08 10:16:16 发布

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#fcntl #非阻塞 #dup #dup2 #文件重定向

本文详细介绍了如何在Linux系统中使用fcntl将文件描述符设置为非阻塞模式，以及如何利用dup2进行文件重定向。通过示例展示了在非阻塞IO下，当没有数据时进程不会被阻塞，同时讲解了dup和dup2的区别及其在文件重定向中的应用。

在五种IO模型中有提到在Linux中，默认所有的套接字都是阻塞的。所以要实现非阻塞的套接字，就要执行特定的系统调用来实现。

fcntl

函数原型：

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );

参数说明：

fd：表示对哪个文件描述符进行操作

cmd：表示对文件描述符进行什么操作

arg：根据操作的不同而又不同的取值

函数功能：该函数的功能有很多，对应的cmd取值也有很多，但这里实现的只是将文件描述符设置为非阻塞。所以只介绍该部分的功能。

cmd = F_GETFL：获取文件状态标记，此时状态标记由返回值带回，参数arg为空。返回值为负数，说明获取失败。

cmd = F_SETFL：设置文件状态标记，此时新设置的文件状态标记由参数arg标识，返回值表示设置成功与否。

上述的文件状态其实是一个位图。不同的比特位表示不同的状态。不同的状态信息由不同的宏来标识。不同的宏之代表的数字之间只有一个比特位不同。O_NONBLOCK表示的就是文件的非阻塞状态。

下面通过将标准输入设置为非阻塞来使用该函数：

如果标准输入为阻塞状态，在对标准输入进行读取数据时，如果没有数据，此时进程就会被挂起等待，阻塞在相应的系统调用处，且该系统调用不返回。

如果标准输入为非阻塞状态，在对其进行读取数据时，如果没有数据，此时进程不会被挂起，而是系统调用返回后，进程可以做其他的事情。

首先编写将文件描述符设置为非阻塞的函数：

void SetNoBlock(int fd) 
{
    //首先利用fcntl函数获取文件描述符的文件标记状态
    int flag = fcntl(fd,F_GETFL);
    if(flag < 0)
    {
        perror("fcntl");
        return;
    }

    //设置文件描述符的标记状态，在原有的基础上再加一个非阻塞的标记状态
    fcntl(fd,F_SETFL,flag | O_NONBLOCK);
    return;                                                                                                                           
}

通过将标准输入设置为阻塞和非阻塞来进行演示（标准输入默认是阻塞的）：