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多路转接介绍及代码实现

news 2025/9/6 9:23:05

1.多路转接技术的产生背景

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1.多路转接技术的产生背景

一个技术的出现必然有它要解决的问题，那么多路转接解决的问题是什么嗯？

我们知道，一个进程里面有一个文件描述符表管理这个进程所打开的文件，我们进行网络通信的时候，本质就是创建一个网络文件进行通信，我们可能会同时多个文件进行通信。

文件进行通信，不就是进行IO吗？就要进行读取，就要进行写入，但是在网络中，我们数据的发送需要时间，我们一个一个等就是串行的，效率低下，为了解决这种问题，我们提出多路转接，就是OS提供系统调用，底层去同时等待多个fd,而非去等待一个fd,假如我们一秒一个文件准备就绪的概率是百分之一，如果我同时等待100个文件，理论上几乎每秒都会有文件就绪，所以大大降低了我们等待的时间，我们IO抽象出来就是等待+拷贝，读是一种拷贝，写也是一种拷贝，通常，我们等待的时间是大于拷贝的时间，我们通过多路转接的形式，不就可以降低等待的时间，单位时间内更多的数据被拷贝，效率提高。

我们在代码中的scanf不就是一种等待吗？如果我的数据不输入，它就一直在那里阻塞，当键盘数据准备就绪，触发硬件中断，通知操作系统去处理键盘的数据，这样效率低下，我们等的时间太长了，所以我们要对我们读取的文件进行非阻塞的设计。

键盘不就绪抽象出来就是读的条件不就绪，我把文件设计成非阻塞模式，那么它就不会阻塞住。

fcntl的第一行是获取选项，然后第二个是对fd的模式进行设计，采用|可以对模式进行添加。

如果我们的文件read条件不就绪就会出错，这里就会引发两种情况，一种是我的read真的出错了，一种是我的read数据没有准备好，没有真的出错，我们需要对这种情况进行处理。

在我们的read错误会返回对应的错误码，我们可以用errno对错误码进行提取，判断，如果是读的条件未就绪，我们就放行，让它进行下一次检查，如果写端关闭read返回0，如果错误，返回小于0 的数，直接break;

errno是一个全局变量。

EINTR表示当我们正在读取的时候，它进行了线程切换，导致我们读到一半失败了，再回来的时候可能就不再读取了，我们还需要再次进行读取。

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
void setnoblock(int fd)
{int fl=fcntl(fd,F_GETFL);fcntl(fd,F_SETFL,fl | O_NONBLOCK);
}
int main()
{   setnoblock(0);//设置为非阻塞char buffer[64];while(true){int n=read(0,buffer,sizeof(buffer)-1);if(n>0){//   buffer[n]=0;printf("#%s",buffer);}else if(n==0){perror("read");break;}else {if(errno==EAGAIN){printf("你的数据没有准备好，下次再来\n");//在这里下面的逻辑就可以做其他事情了。sleep(1);continue;}else if(errno==EINTR){continue;}else{perror("read");break;}}}return 0;
}