socket数据收发

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web3之路 2015-11-22 17:04:00

socket读写

TCP协议是面向流的，read和write调用的返回值往往小于参数指定的字节数。对于read调用，如果接收缓冲区中有20字节，请求读100个字节，就会返回20。对于write调用，如果请求写100个字节，而发送缓冲区中只有20个字节的空闲位置，那么write会阻塞，直到把100个字节全部交给发送缓冲区才返回（socket阻塞时，write一直阻塞直到所有数据都交给缓冲区）。但如果socket文件描述符中有O_NONBLOCK标志，则write不阻塞，直接返回20。

为避免这些情况干扰主程序逻辑，确保读写所请求的字节数，应包装read和write函数。

当设置socket为非阻塞模式时，要用select()或epoll()判断什么时候可正常写入或读出。

write

sszie_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

return:成功，返回写入的字节数；失败-1。

在网络程序中，当我们向socket写时有两种可能：

write的返回值大于0，表示写了部分或者全部的数据。
返回值小于0，此时出现了错误。我们要根据错误类型来处理。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误，应重试。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题（对方已经关闭了连接，返回-1）（注：EPIPE时，需要设置SIGPIPE信号处理，当采用默认的SIGPIPE信号处理时程序直接退出，write不会返回-1）。
此外还有可能socket为非阻塞(O_NONBLOCK)，当缓冲区满时，立即返回0。（我的想法） ----错误想法，fd设置为非阻塞时，不能写立即返回-1，设置errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK（man write ERRORS)。
返回0时，表示未写数据，继续写即可。

TCP是全双工的信道，可以看作两条单工信道，TCP连接的两个端点各负责一条。当对端调用close，虽然本意是关闭整个两条信道，但本端只是收到FIN包。按照TCP协议的语义，表示对端只是关闭了其所负责的那一条单工信道，仍然可以继续接收数据。也就是说，因为TCP协议的限制，一个端点无法获知对端的socket是调用了close还是shutdown。

但第一次对其调用write方法时，如果 A 发送数据到 B 的缓存没问题，会返回正确写入，但 A 发送的报文会导致B发送RST报文，因为 B 的socket已经调用了close，完全关闭，既不发送，也不接收数据。所以 A 第二次调用write方法（假设在收到 RST 报文之后），会生成 SIGPIPE 信号，导致进程退出。

int my_write(int fd, void *buffer, int len){
　　int bytes_left;
　　int written_bytes;
　　char *ptr;

　　ptr = buffer;
　　bytes_left = len;

　　while(bytes_left > 0){
　　　　written_bytes = write(fd, ptr, bytes_left);
　　　　if(writte_bytes <= 0){   //出错了
　　　　　　if(errno == EINTR && written_bytes < 0)    // 中断错误，继续写。
　　　　　　　　writen_bytes = 0;
　　　　　　else　　　　　　　　　//其他错误，直接退出
　　　　　　　　return -1;                     
　　　　}
        bytes_left -= writen_bytes;
        ptr += written_bytes;
    }

    return len;
}

read

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

return：成功，返回读取到的字节数；失败-1。

返回值为0，表示已经读到文件的结束；返回值小于0 表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的（继续读），如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。

read()阻塞时，一直等，等于0表示文件结束或网络连接关闭；read()非阻塞，无数据可读时立即返回-1，errno为EAGAIN（若一直读，一直返回-1，errno为EAGAIN），连接关闭时返回0。

int my_read(int fd,void *buffer,int length){
　　int bytes_left;
　　int bytes_read;
　　char *ptr;

　　bytes_left=length;
　　while(bytes_left>0){
　　　　bytes_read=read(fd,ptr,bytes_left);
　　　　if(bytes_read<0){
　　　　　　if(errno==EINTR)          // 中断引起的，继续读
　　　　　　　　bytes_read=0;
　　　　　　else
　　　　　　　　return(-1);          //其他原因，直接退出
　　　　}
　　　　else if(bytes_read==0)     // 对方close连接（收到FIN包）
　　　　　　break;

　　　　bytes_left-=bytes_read;
　　　　ptr+=bytes_read;
　　}

    return(length-bytes_left);
}