阻塞、非阻塞IO

阻塞与非阻塞是对于文件而言的，而不是指read、write等的属性。

阻塞IO

应用程序调用IO函数，导致应用程序阻塞，等待数据准备好。如果数据没有准备好，一直等待数据准备好了，从内核拷贝到用户空间，IO函数返回成功指示。

读常规文件是不会阻塞的，不管读多少字节，read一定会在有限的时间内返回。一般网络、终端设备IO都是阻塞I/O。

如果从终端输入的数据没有换行符，调用read读终端设备就会阻塞，如果网络上没有接收到数据包，调用read从网络读就会阻塞，至于会阻塞多长时间也是不确定的，如果一直没有数据到达就一直阻塞在那里。

示例代码：

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    char buf[1024] = {0};
    printf("读数据前：\n");
    read(0, buf, sizeof(buf));  //默认是阻塞的，从标准输入读取内容
    printf("读取数据后：buf = %s\n", buf);

    return 0;
}

运行结果：

非阻塞IO

我们把一个文件设置为非阻塞就是告诉内核，当所请求的I/O操作无法完成时，不要将进程睡眠，而是返回一个错误(EAGAIN)。

这样我们的I/O操作函数将不断的测试数据是否已经准备好，如果没有准备好，继续测试，直到数据准备好为止。在这个不断测试的过程中，会大量的占用CPU的时间，所有一般Web服务器都不使用这种I/O模型。

示例代码：

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
    int fd;
    //以非阻塞方式打开当前终端
    fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK); 
    if(fd < 0)
    {
        perror("open\n");
        return -1;
    }

    char buf[1024];
    while(1)
    {   
        int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
        printf("n = %d, errno = %d, EAGAIN = %d\n", n, errno, EAGAIN);
        sleep(1); //延时

        if(n <= 0)
        {
            //如果为非阻塞，但是没有数据可读，此时全局变量 errno 被设置为 EAGAIN
            if(errno == EAGAIN)
            {
                printf("没有数据可读\n");
            }
            else
            {
                perror("read");
                break;
            }
        }
        else
        {//有数据
            printf("buf = %s\n", buf);
            break;
        }
    }

    return 0;
}

运行结果：