72-套接字与标准I/O

原创

mb63083a7dd962a 2022-08-26 11:58:42 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mb63083a7dd962a的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

之前我们使用 read，write 及其他们的变体(recv, send) 函数读写 I/O，这些函数都是围绕着描述符工作的。我们将这一类 I/O 称为 Unix I/O.

我们也可以使用标准 I/O 函数库来读写 I/O，它由 ANSI C 标准进行规范，比如 fputs, fgets 等等。

当然了，fputs, fgets 这一类函数也可以用于套接字，不过这需要从描述符创建一个标准 I/O 流，主要使用函数 fdopen. 有一个与 fdopen 函数功能相反的函数是 fileno，它从标准 I/O 流创建出一个文件描述符。

FILE *fdopen(int fd, const char *mode);
int fileno(FILE *stream);

1. 使用标准 I/O 改写 TCP 回射服务器

void doServer(int sockfd) {
  int ret;
  char buf[4096];
  FILE *fpin, *fpout;
  // 根据描述符创建标准 I/O 流
  fpin = fdopen(sockfd, "r");
  fpout = fdopen(sockfd, "w");

  while(fgets(buf, 4096, fpin) != NULL) {
    // 转换成大写
    toUpper(buf, strlen(buf));
    ret = fputs(buf, fpout);
    if (ret == EOF) {
      puts("fputs error");
    }
  }
  // 根据命令行参数控制
  if

2. 程序路径

如果你已经 clone 过这个代码了，请使用 git pull 更新一下。本节程序所使用的程序路径是 unp/program/advcio/stdin/echo.cc.

3. 实验结果

下面两个实验中，在客户端中随便输入数据，然后按 CTRL D 退出。

启动服务器，不开启缓冲区刷新

./echo -s

72-套接字与标准I/O_unix

图1 服务器未刷新缓冲，客户端运行情况

我们看到客户端并没有收到回射的数据。

启动服务器，并开启缓冲区刷新

./echo -s

72-套接字与标准I/O_套接字_02

图2 服务器子进程退出时刷新了缓冲区，客户端收到回射数据

4. 实验结果分析

从图 1 和图 2 中我们看到，这两个结果并不是我们想要的。图 1 中根本就没有得到正确的结果，图2 虽然最后也得到了数据，但是也是在客户端准备退出的时候才收到。

出现这种情况的原因在于标准 I/O 是带有缓冲的。标准 I/O 函数库有三类缓冲：

完全缓冲(fully buffering)，这意味着只在出现下列情况时才发生 I/O: 缓冲区满，进程显式调用 fflush，进程调用 exit 终止自身（这一种和图 1 中的现象并不一致）。
行缓冲(line buffering)，这意味着出现下列情况时才发生 I/O: 碰到一个换行符，进程调用 fflush，或进程调用 exit 终止自身。
不缓冲(unbuffering)，意味着每次调用标准 I/O 输出函数都发生 I/O.

标准 I/O 函数库的大多数 Unix 实现使用如下规则：