非同期 nonblocking で linux ソケットを扱う方法

Linux クライアントでは、ソケットの非同期 I/O には次のような方法があります。

1. O_NONBLOCK フラグで、ソケットを非ブロックモードに設定する:

int flags = fcntl(socket_fd, F_GETFL, 0);
fcntl(socket_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

この設定を行うと、Socket の読み書き操作はブロックされず、すぐに返されます。

1. selectやpoll関数を使用したマルチプレクシング

fd_set read_fds;
FD_ZERO(&read_fds);
FD_SET(socket_fd, &read_fds);

struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 0;
timeout.tv_usec = 0;

int num_ready = select(socket_fd + 1, &read_fds, NULL, NULL, &timeout);
if (num_ready > 0 && FD_ISSET(socket_fd, &read_fds)) {
    // Socket有数据可读
}

select関数は複数のソケットを監視し、いずれかのソケットに読み取り可能なデータがあると返却し、返却後に適切な処理を行うことができます。

1. epoll関数を利用したイベント駆動

int epoll_fd = epoll_create1(0);
struct epoll_event event;
event.data.fd = socket_fd;
event.events = EPOLLIN | EPOLLET; // 监听可读事件，采用边沿触发模式
epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, socket_fd, &event);

struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
int num_events = epoll_wait(epoll_fd, events, MAX_EVENTS, 0);
for (int i = 0; i < num_events; i++) {
    if (events[i].data.fd == socket_fd && events[i].events & EPOLLIN) {
        // Socket有数据可读
    }
}

epoll関数は、ソケットをepoll監視集合に追加することで、イベントが発生したときにアプリケーションに処理を通知する、Linux独自のハイパフォーマンスI/Oイベント通知メカニズムです。

Linuxクライアントでのソケット非ブロッキング処理を実現する一般的な手法は以上で、具体的なニーズに応じて適切な手法を選択して実装することができます。