高级IO（文件的读写）——阻塞式IO的困境、非阻塞式IO

以下内容源于朱有鹏《物联网大讲堂》课程的学习整理，如有侵权，请告知删除。

一、阻塞式IO的困境

1、程序中读取键盘

int main(void)
{
// 读取键盘
// 键盘就是标准输入，stdin

char buf[100];

memset(buf, 0, sizeof(buf));
printf("before read.\n");
read(0, buf, 5);
printf("读出的内容是：[%s].\n", buf);

return 0;
}

注意是行缓冲的，在输入回车时，才结束输入。

2、程序中读取鼠标

int main(void)
{
// 读取鼠标
int fd = -1;
char buf[200];

fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror("open:");
return -1;
}

memset(buf, 0, sizeof(buf));
printf("before read.\n");
read(fd, buf, 50);
printf("读出的内容是：[%s].\n", buf);

return 0;
}

3、程序中同时读取键盘和鼠标

希望实现动键盘就显示键盘的内容，动鼠标就显示鼠标的内容；
但是下面的程序实际现象是：顺着程序先鼠标再键盘则顺利显示；先键盘的话，会被鼠标阻塞住。

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

int main(void)
{
// 读取鼠标
int fd = -1;
char buf[200];

fd = open("/dev/input/mouse1", O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror("open:");
return -1;
}

memset(buf, 0, sizeof(buf));
printf("before 鼠标 read.\n");
read(fd, buf, 50);
printf("鼠标读出的内容是：[%s].\n", buf);

// 读键盘
memset(buf, 0, sizeof(buf));
printf("before 键盘 read.\n");
read(0, buf, 5);//键盘就是标准输入，stdin，用0表示，它是默认打开的。
printf("键盘读出的内容是：[%s].\n", buf);

return 0;
}

二、非阻塞IO

1、阻塞的概念

阻塞：当前进程的执行条件不满足，内核将进程挂起，直到进程的执行条件满足。
linux在设计时，默认阻塞式。

2、为什么有阻塞式？

（1）常见的阻塞

4000

wait、pause、sleep等函数；
read或write某些文件时（read和write本身没有此属性，看读取对象是阻塞还是非阻塞的，比如键盘和鼠标就是阻塞式的）。

（2）阻塞式的好处

简单容易实现；
有利于充分发挥CPU的性能。

3、非阻塞

（1）为什么要实现非阻塞？

阻塞式IO的困境。

（2）如何实现非阻塞IO访问？

打开文件时添加O_NONBLOCK标志（非阻塞式）；
或使用fcntl函数（可以普通地打开文件之后，再设置文件描述符的属性）。