有人可以很好地解释非阻塞套接字的“发送”行为吗？

Posted 2023-03-14

【中文标题】有人可以很好地解释非阻塞套接字的“发送”行为吗？

【英文标题】：Can someone give me a good explanation of 'send' behavior for non-blocking sockets?

【发布时间】：2011-07-19 07:00:03

【问题描述】：

我现在至少阅读了 10 次文档，并且还阅读了大约 10 个代码 sn-ps 和使用非阻塞套接字发送数据的完整程序。问题是有些教程要么是为初学者准备的（Beejs f.i.），要么是他们的假设相当草率；那些并不复杂的是专门的代码示例，没有解释他们为什么要做他们所做的事情。在我看来，即使是 SO 知识库也不能详尽地涵盖 send 行为的整个范围。我所追求的是 f.e 的详细信息：

返回码 0 的确切含义是什么，是否值得检查 errno 还是应该直接丢弃连接而不进行进一步调查？ 获得负返回值是否保证关闭连接变坏，还是只有这样，除非errno 是EWOULDBLOCK、EAGAIN 或EINTR（...其他）？ 当返回值为> 0 时是否值得检查errno？显然，该值表示“发送”的数据量（在引号中，因为它确实是一个很长的过程，对），但由于套接字是非阻塞的，这是否意味着可以立即发出另一个调用，或者，取决于@987654329 @ 再次，应该等待下一个发送时机（使用 select/poll/epoll）？ 基本上，是否首先检查返回值，然后才检查errno 值？或者也许send 在每次调用时设置errno，不管返回值？这将使错误检查更容易一些... 如果一个人得到EINTR，对于程序来说，什么是好的、健壮的行为？只需记录状态并在下一次发送时重试，例如 EWOULDBLOCK 和 EAGAIN? 是否同时检查 both EWOULDBLOCK 和 EAGAIN？我们可以相信两者具有相同的价值，还是取决于实施？ send 是否为流套接字返回 EMSGSIZE？如果不是，那么缓冲区大小不会太大，对吧？ 返回值本身是否可以等于任一已知错误代码？

如果您能提供一个健壮的非阻塞发送代码示例，我们将不胜感激。

【参考方案1】：

关于 EINTR 和系统调用：

如果您使用的是 GLIBC，则无需担心这一点，至少在系统调用的上下文中是这样。我是从Glibc FAQ 那里得到的，用 grep 表示“为什么不再发出信号中断系统调用？”

如果您使用的是 LINUX，那么您可能不必担心 connect() 系统调用的奇怪语义，这是 David Madore 对here 的抱怨。否则，请为异步 connect() 调用的异常行为做好准备。

【参考方案2】：

这里有很多问题：

返回码 0 的确切含义是什么，是否值得检查 errno 还是应该直接丢弃连接而不进行进一步调查？

在 POSIX 系统上，send(2) 永远不会返回 0，除非您使用长度 arg 为 0 调用它。检查特定系统的文档以确保它遵循 POSIX 规范

获得负返回值是否保证关闭连接变坏，还是只有这样，除非 errno 是 EWOULDBLOCK、EAGAIN 或 EINTR（...其他）？

不，-1 返回值（唯一可能的负返回值）仅表示没有发送数据。您需要检查 errno 以了解原因 - 请参阅 send(2) 手册页以获取所有可能的 errno 值及其含义的完整列表

当返回值 > 0 时是否值得检查 errno？显然，该值表示“发送”的数据量（在引号中，因为它确实是一个很长的过程，对），但是由于套接字是非阻塞的，这是否意味着可以立即发出另一个调用，或者，再次取决于 errno , 是否应该等待下一个发送时机（使用 select/poll/epoll）？

如果 send 返回成功 (> 0)，则 errno 将保持不变，并将包含之前的任何内容（这可能是早期系统调用的错误）。

基本上，是否首先检查返回值，然后才检查 errno 值？或者也许在每次调用时发送设置 errno，不管返回值？这将使错误检查更容易一些...

先检查返回值，如果返回值为-1，再检查errno。如果你真的想，你可以在调用之前将errno设置为0，然后再检查它

如果一个人获得了 EINTR，那么对于一个程序来说，什么是一个好的、健壮的行为呢？只需记录状态并在下次发送时重试，例如使用 EWOULDBLOCK 和 EAGAIN？

嗯，最简单的方法是禁用系统调用的中断，在这种情况下你永远不会得到 EINTR。像 EWOULDBLOCK/EAGAIN 一样对待它也很好。

是否同时检查 EWOULDBLOCK 和 EAGAIN？我们可以相信两者具有相同的价值，还是取决于实施？

取决于实现，但通常它们是相同的。有时 SysV 与 BSD 仿真模式会出现一些奇怪的情况，这可能会使它们有所不同，并且可能会发生任何一种情况

发送流套接字是否返回 EMSGSIZE？如果不是，那么缓冲区大小不会太大，对吧？

流套接字没有原子消息，EMSGSIZE 仅用于原子消息，所以不，流套接字不能返回 EMSGSIZE

返回值本身是否可以等于任一已知错误代码？

唯一的错误代码是-1。成功是写入的字节数，所以如果你可以在 32 位机器上写入 2^32-1 字节（或在 64 位机器上写入 2^64-1），那将是一个问题，但你不能写那么多字节（如果你尝试，你通常会得到 EINVAL 或 EFAULT）。

【讨论】：

send(2) 如果为 len 传递了零，则可以返回 0。对于像 UDP 这样的数据报协议，这甚至会导致发送一个零字节的数据包。此外，不能保证 errno 在成功的库调用中保持不变。

@Anomie：第一部分是正确的，但对于第二部分，POSIX 确实保证某些库调用在没有错误的情况下不会修改 errno，send 就是其中一个调用。

你在哪里看到的？ POSIX.1-2008 在线here。 The page on errno 表示“未指定成功调用函数后的 errno 设置，除非该函数的描述指定不应修改 errno”，而 the page for send 似乎没有说任何这样的事情。

@Anomie -- 有趣的是，我指的是我拥有的 POSIX.1 的旧印刷副本（日期为 1992 年）。显然，如果系统调用没有错误，他们已经取消了不修改 errno 的要求。

【参考方案3】：

我会尽力回答你的问题。

send 的返回值 0 表示发送了 0 个字节。错误由返回值 -1 指示。如果您以 0 的长度调用 send，则预期返回 0。虽然非阻塞套接字应该返回 -1 并带有 EAGAIN 或 EWOULDBLOCK 的 errno（如果它会阻塞），但如果某些实现返回写入的 0 字节，我不会过于惊讶。 EWOULDBLOCK、EAGAIN 和 EINTR 是您应该重试的错误，收到其中之一时不要关闭连接。其他错误确实表明可能会导致关闭的问题。 不，在库调用成功后不要检查 errno（除非文档明确说明您可以出于某种原因执行此操作；我不知道有任何临时操作者这样做）。请注意，errno 在成功的库调用中可能不会保持不变，因为该调用可能进行了其他调用，这些调用返回了预期并正确处理的错误（例如，调用可能会尝试统计一个文件，完全期望它可能不存在；errno即使没有真正的错误，也会是 ENOENT）。如果 send 返回一个简短的写入，您可以再试一次（可能会得到 EWOULDBLOCK/EAGAIN），或者您可以等待下一个 select。 是的，先检查返回值。如果调用成功，errno 不会告诉你任何有用的信息。 在 EINTR 上，您可以立即重试，也可以通过 select 循环等待下一次。 您必须同时检查 EAGAIN 和 EWOULDBLOCK；如果性能特别重要，我想您可以使用#if EAGAIN == EWOULDBLOCK（但请记住，先分析然后优化）。 这一切都取决于底层协议，但通常我希望流协议没有原子消息（除非可能在使用 MSG_OOB 时）。对于 TCP，任何缓冲区大小都可以。 返回值当然可以等于任何 errno 常量，但这没有任何意义。例如，在我的系统上，如果写入 11 个字节，则返回值将等于 EAGAIN。

HTH。