# 非阻塞模式下 send 和 recv 函数的返回值 ## 非阻塞模式下 send 和 recv 函数的返回值 我们来总结一下 **send** 和 **recv** 函数的各种返回值意义： | 返回值 n | 返回值含义 | | :-----------: | :----------------------------------------------------------: | | 大于 0 | 成功发送 n 个字节 | | 0 | 对端关闭连接 | | 小于 0（ -1） | 出错或者被信号中断或者对端 TCP 窗口太小数据发不出去（send）或者当前网卡缓冲区已无数据可收（recv） | 我们来逐一介绍下这三种情况： - **返回值大于 0** 对于 **send** 和 **recv** 函数返回值大于 **0**，表示发送或接收多少字节，需要注意的是，在这种情形下，我们一定要判断下 send 函数的返回值是不是我们期望发送的缓冲区长度，而不是简单判断其返回值大于 0。举个例子： ``` 1int n = send(socket, buf, buf_length, 0)； 2if (n > 0) 3{ 4 printf("send data successfully\n"); 5} ``` 很多新手会写出上述代码，虽然返回值 n 大于 0，但是实际情形下，由于对端的 TCP 窗口可能因为缺少一部分字节就满了，所以返回值 n 的值可能在 (0, buf_length] 之间，当 0 < n < buf_length 时，虽然此时 send 函数是调用成功了，但是业务上并不算正确，因为有部分数据并没发出去。你可能在一次测试中测不出 n 不等于 buf_length 的情况，但是不代表实际中不存在。所以，建议要么认为返回值 n 等于 buf_length 才认为正确，要么在一个循环中调用 send 函数，如果数据一次性发不完，记录偏移量，下一次从偏移量处接着发，直到全部发送完为止。 ``` 1 //推荐的方式一 2 int n = send(socket, buf, buf_length, 0)； 3 if (n == buf_length) 4 { 5 printf("send data successfully\n"); 6 } ``` ``` 1//推荐的方式二：在一个循环里面根据偏移量发送数据 2bool SendData(const char* buf , int buf_length) 3{ 4 //已发送的字节数目 5 int sent_bytes = 0; 6 int ret = 0; 7 while (true) 8 { 9 ret = send(m_hSocket, buf + sent_bytes, buf_length - sent_bytes, 0); 10 if (nRet == -1) 11 { 12 if (errno == EWOULDBLOCK) 13 { 14 //严谨的做法，这里如果发不出去，应该缓存尚未发出去的数据，后面介绍 15 break; 16 } 17 else if (errno == EINTR) 18 continue; 19 else 20 return false; 21 } 22 else if (nRet == 0) 23 { 24 return false; 25 } 26 27 sent_bytes += ret; 28 if (sent_bytes == buf_length) 29 break; 30 31 //稍稍降低 CPU 的使用率 32 usleep(1); 33 } 34 35 return true; 36} ``` - **返回值等于 0** 通常情况下，如果 **send** 或者 **recv** 函数返回 **0**，我们就认为对端关闭了连接，我们这端也关闭连接即可，这是实际开发时最常见的处理逻辑。 但是，现在还有一种情形就是，假设调用 **send** 函数传递的数据长度就是 0 呢？**send** 函数会是什么行为？对端会 **recv** 到一个 0 字节的数据吗？需要强调的是，**在实际开发中，你不应该让你的程序有任何机会去 send 0 字节的数据，这是一种不好的做法。** 这里仅仅用于实验性讨论，我们来通过一个例子，来看下 **send** 一个长度为 **0** 的数据，**send** 函数的返回值是什么？对端会 **recv** 到 **0** 字节的数据吗？ **server** 端代码： ``` 1 /** 2 * 验证recv函数接受0字节的行为，server端，server_recv_zero_bytes.cpp 3 * zhangyl 2018.12.17 4 */ 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include 9 #include 10 #include 11 #include 12 13 int main(int argc, char* argv[]) 14 { 15 //1.创建一个侦听socket 16 int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 17 if (listenfd == -1) 18 { 19 std::cout << "create listen socket error." << std::endl; 20 return -1; 21 } 22 23 //2.初始化服务器地址 24 struct sockaddr_in bindaddr; 25 bindaddr.sin_family = AF_INET; 26 bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 27 bindaddr.sin_port = htons(3000); 28 if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&bindaddr, sizeof(bindaddr)) == -1) 29 { 30 std::cout << "bind listen socket error." << std::endl; 31 close(listenfd); 32 return -1; 33 } 34 35 //3.启动侦听 36 if (listen(listenfd, SOMAXCONN) == -1) 37 { 38 std::cout << "listen error." << std::endl; 39 close(listenfd); 40 return -1; 41 } 42 43 int clientfd; 44 45 struct sockaddr_in clientaddr; 46 socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr); 47 //4. 接受客户端连接 48 clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientaddrlen); 49 if (clientfd != -1) 50 { 51 while (true) 52 { 53 char recvBuf[32] = {0}; 54 //5. 从客户端接受数据,客户端没有数据来的时候会在recv函数处阻塞 55 int ret = recv(clientfd, recvBuf, 32, 0); 56 if (ret > 0) 57 { 58 std::cout << "recv data from client, data: " << recvBuf << std::endl; 59 } 60 else if (ret == 0) 61 { 62 std::cout << "recv 0 byte data." << std::endl; 63 continue; 64 } 65 else 66 { 67 //出错 68 std::cout << "recv data error." << std::endl; 69 break; 70 } 71 } 72 } 73 74 75 //关闭客户端socket 76 close(clientfd); 77 //7.关闭侦听socket 78 close(listenfd); 79 80 return 0; 81 } ``` 上述代码侦听端口号是 **3000**，代码 **55** 行调用了 **recv** 函数，如果客户端一直没有数据，程序会阻塞在这里。 **client** 端代码： ``` 1/** 2 * 验证非阻塞模式下send函数发送0字节的行为，client端，nonblocking_client_send_zero_bytes.cpp 3 * zhangyl 2018.12.17 4 */ 5#include 6#include 7#include 8#include 9#include 10#include 11#include 12#include 13#include 14 15#define SERVER_ADDRESS "127.0.0.1" 16#define SERVER_PORT 3000 17#define SEND_DATA "" 18 19int main(int argc, char* argv[]) 20{ 21 //1.创建一个socket 22 int clientfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 23 if (clientfd == -1) 24 { 25 std::cout << "create client socket error." << std::endl; 26 return -1; 27 } 28 29 //2.连接服务器 30 struct sockaddr_in serveraddr; 31 serveraddr.sin_family = AF_INET; 32 serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_ADDRESS); 33 serveraddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); 34 if (connect(clientfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) == -1) 35 { 36 std::cout << "connect socket error." << std::endl; 37 close(clientfd); 38 return -1; 39 } 40 41 //连接成功以后，我们再将 clientfd 设置成非阻塞模式， 42 //不能在创建时就设置，这样会影响到 connect 函数的行为 43 int oldSocketFlag = fcntl(clientfd, F_GETFL, 0); 44 int newSocketFlag = oldSocketFlag | O_NONBLOCK; 45 if (fcntl(clientfd, F_SETFL, newSocketFlag) == -1) 46 { 47 close(clientfd); 48 std::cout << "set socket to nonblock error." << std::endl; 49 return -1; 50 } 51 52 //3. 不断向服务器发送数据，或者出错退出 53 int count = 0; 54 while (true) 55 { 56 //发送 0 字节的数据 57 int ret = send(clientfd, SEND_DATA, 0, 0); 58 if (ret == -1) 59 { 60 //非阻塞模式下send函数由于TCP窗口太小发不出去数据，错误码是EWOULDBLOCK 61 if (errno == EWOULDBLOCK) 62 { 63 std::cout << "send data error as TCP Window size is too small." << std::endl; 64 continue; 65 } 66 else if (errno == EINTR) 67 { 68 //如果被信号中断，我们继续重试 69 std::cout << "sending data interrupted by signal." << std::endl; 70 continue; 71 } 72 else 73 { 74 std::cout << "send data error." << std::endl; 75 break; 76 } 77 } 78 else if (ret == 0) 79 { 80 //对端关闭了连接，我们也关闭 81 std::cout << "send 0 byte data." << std::endl; 82 } 83 else 84 { 85 count ++; 86 std::cout << "send data successfully, count = " << count << std::endl; 87 } 88 89 //每三秒发一次 90 sleep(3); 91 } 92 93 //5. 关闭socket 94 close(clientfd); 95 96 return 0; 97} ``` **client** 端连接服务器成功以后，每隔 3 秒调用 **send** 一次发送一个 0 字节的数据。除了先启动 **server** 以外，我们使用 tcpdump 抓一下经过端口 **3000** 上的数据包，使用如下命令： ``` 1tcpdump -i any 'tcp port 3000' ``` 然后启动 **client** ，我们看下结果： ![](http://haokiu.seaxiang.com/haokiu/8361bad5867e66d738a668e6309b6fdd.png) 客户端确实是每隔 3 秒 **send** 一次数据。此时我们使用 **lsof -i -Pn** 命令查看连接状态，也是正常的： ![img](data:image/gif;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAADUlEQVQImWNgYGBgAAAABQABh6FO1AAAAABJRU5ErkJggg==) 然后，tcpdump 抓包结果输出中，除了连接时的三次握手数据包，再也无其他数据包，也就是说，**send** 函数发送 **0** 字节数据，**client** 的协议栈并不会把这些数据发出去。 ``` 1[root@localhost ~]# tcpdump -i any 'tcp port 3000' 2tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode 3listening on any, link-type LINUX_SLL (Linux cooked), capture size 262144 bytes 417:37:03.028449 IP localhost.48820 > localhost.hbci: Flags [S], seq 1632283330, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 201295556 ecr 0,nop,wscale 7], length 0 517:37:03.028479 IP localhost.hbci > localhost.48820: Flags [S.], seq 3669336158, ack 1632283331, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 201295556 ecr 201295556,nop,wscale 7], length 0 617:37:03.028488 IP localhost.48820 > localhost.hbci: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 201295556 ecr 201295556], length 0 ``` 因此，**server** 端也会一直没有输出，如果你用的是 gdb 启动 **server**，此时中断下来会发现，**server** 端由于没有数据会一直阻塞在 **recv** 函数调用处（**55** 行）。 ![](http://haokiu.seaxiang.com/haokiu/afc6f1ee2742df0b427672806d4e8a34.png) 上述示例再次验证了，**send** 一个 0 字节的数据没有任何意思，希望读者在实际开发时，避免写出这样的代码。