socket緩沖區(qū)

每個(gè) socket 被創(chuàng)建后，都會(huì)分配兩個(gè)緩沖區(qū)，輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。

write()/send() 并不立即向網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，而是先將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)中，再由TCP協(xié)議將數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器。一旦將數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)，函數(shù)就可以成功返回，不管它們有沒有到達(dá)目標(biāo)機(jī)器，也不管它們何時(shí)被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，這些都是TCP協(xié)議負(fù)責(zé)的事情。

TCP協(xié)議獨(dú)立于 write()/send() 函數(shù)，數(shù)據(jù)有可能剛被寫入緩沖區(qū)就發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，也可能在緩沖區(qū)中不斷積壓，多次寫入的數(shù)據(jù)被一次性發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，這取決于當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)情況、當(dāng)前線程是否空閑等諸多因素，不由程序員控制。

read()/recv() 函數(shù)也是如此，也從輸入緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，而不是直接從網(wǎng)絡(luò)中讀取。

圖：TCP套接字的I/O緩沖區(qū)示意圖

這些I/O緩沖區(qū)特性可整理如下：

• I/O緩沖區(qū)在每個(gè)TCP套接字中單獨(dú)存在；
• I/O緩沖區(qū)在創(chuàng)建套接字時(shí)自動(dòng)生成；
• 即使關(guān)閉套接字也會(huì)繼續(xù)傳送輸出緩沖區(qū)中遺留的數(shù)據(jù)；
• 關(guān)閉套接字將丟失輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。

輸入輸出緩沖區(qū)的默認(rèn)大小一般都是 8K，可以通過 getsockopt() 函數(shù)獲取：

unsigned optVal;

int optLen = sizeof(int);

getsockopt(servSock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&optVal, &optLen);

printf("Buffer length: %d\n", optVal);

運(yùn)行結(jié)果：
Buffer length: 8192

?

阻塞模式

對(duì)于TCP套接字（默認(rèn)情況下），當(dāng)使用 write()/send() 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)：
1) 首先會(huì)檢查緩沖區(qū)，如果緩沖區(qū)的可用空間長(zhǎng)度小于要發(fā)送的數(shù)據(jù)，那么 write()/send() 會(huì)被阻塞（暫停執(zhí)行），直到緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)被發(fā)送到目標(biāo)機(jī)器，騰出足夠的空間，才喚醒 write()/send() 函數(shù)繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)。

2) 如果TCP協(xié)議正在向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么輸出緩沖區(qū)會(huì)被鎖定，不允許寫入，write()/send() 也會(huì)被阻塞，直到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢緩沖區(qū)解鎖，write()/send() 才會(huì)被喚醒。

3) 如果要寫入的數(shù)據(jù)大于緩沖區(qū)的最大長(zhǎng)度，那么將分批寫入。

4) 直到所有數(shù)據(jù)被寫入緩沖區(qū) write()/send() 才能返回。

當(dāng)使用 read()/recv() 讀取數(shù)據(jù)時(shí)：
1) 首先會(huì)檢查緩沖區(qū)，如果緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)，那么就讀取，否則函數(shù)會(huì)被阻塞，直到網(wǎng)絡(luò)上有數(shù)據(jù)到來。

2) 如果要讀取的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，那么就不能一次性將緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)讀出，剩余數(shù)據(jù)將不斷積壓，直到有 read()/recv() 函數(shù)再次讀取。

3) 直到讀取到數(shù)據(jù)后 read()/recv() 函數(shù)才會(huì)返回，否則就一直被阻塞。

這就是TCP套接字的阻塞模式。所謂阻塞，就是上一步動(dòng)作沒有完成，下一步動(dòng)作將暫停，直到上一步動(dòng)作完成后才能繼續(xù)，以保持同步性。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的socket缓冲区以及阻塞模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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