今天分享的是幾種實現并發式IO的方法。什么是并發式IO呢？可以簡單理解為比如要同時讀取幾個文件的數據，但是這些文件什么時候可以讀取是不確定的，要實現當某個文件可以讀取的時候就立馬去讀取，這就是并發式。首先提出一個問題：如果我們需要讀取鍵盤和鼠標的信息，當鍵盤有按下的時候把按下的內容讀取出來并且打印到屏幕上，當鼠標有動靜的時候也把鼠標的設備文件讀取出來，該怎么實現呢？首先想到的就是在主函數里寫個while(1)挨個去讀就行了，偽代碼如下：

//偽代碼while(1){??read(keyboard);??printf("keyboard...");??read(mouse);??printf("mouse...");}

這樣的程序確實可以讀取鍵盤和鼠標的內容并且打印出來，但是必須老老實實按照代碼里的，先讀鍵盤，再讀鼠標這樣往復，如果用戶想要先讀鼠標，再讀鍵盤，抱歉，它會卡在前面這個read這里，因為read函數是阻塞式的，沒有讀到東西它就一直卡在那里。這顯然不是我們希望的，我們希望像按鍵盤就按鍵盤，想動鼠標就動鼠標，并且它都能打印出來。于是，有了以下幾種方法來解決這個問題。一、以非阻塞的方式來打開文件在使用open函數的時候，加上O_NONBLOCK屬性，變為非阻塞，而標準輸入一開始就打開了，對應文件描述符為0，所以不能用上面的方法，應該用fcntl函數來添加。變為非阻塞式的好處就是當read沒有讀到什么東西的時候會立馬返回，不會卡在那里。代碼如下：

#include #include #include #include #include #include #define pathname  "/dev/input/mice"int main(){    int fd;    int ret;    char buf[100]={0};    fd=open(pathname,O_RDWR | O_NONBLOCK);    if(fd<0)    {        perror("open failed");        return 0;    }      flag = fcntl(0, F_GETFL);    // 先獲取原來的flag  flag |= O_NONBLOCK;        // 添加非阻塞屬性  fcntl(0, F_SETFL, flag);    // 更新flag    while(1)    {        memset(buf,0,sizeof(buf));       ret= read(fd,buf,50);          //讀鼠標    //    if(ret<0)    //    {    //        printf("read mouse ret=%d\n",ret);    //        perror("read mouse failed");    //      //  return 0;    //    }        if(ret>0)       {           printf("讀出的鼠標內容是：[%s]\n",buf);       }        memset(buf,0,sizeof(buf));       ret= read(0,buf,5);          //讀鍵盤    //    if(ret<0)    //    {    //        perror("read keyboard failed");    //        printf("read keyboard ret=%d\n",ret);    //     //   return 0;    //    }        if(ret>0)       {           printf("讀出的鍵盤內容是：[%s]\n",buf);       }    }    return 0;}

上面的代碼其實就實現了不管是按下鍵盤，還是點擊鼠標，都能及時反應，打印出數據。但是還有更好的方法，使用系統里帶的select函數或者是poll函數來監聽IO的狀況。二、使用select函數或者poll函數select函數和poll函數功能上差不多，是Unix兩個不同的派系衍生出來的函數，后來linux把它們都吸收了。select函數在上一節使用到了，可以回顧一下：Linux筆記(11)| 網絡編程之自己動手寫一個服務器和客戶端select函數首先把把要監聽的文件描述符fd添加到一個集合里面，然后調用select函數去監聽，通過返回值可以判斷監聽的fd的狀態，比如已經可寫了、或者是可讀了。代碼如下：

#include #include #include #include #include #include #include #include #define pathname  "/dev/input/mice"int main(void){    int ret;    int fd;    char buf[200];     struct timeval tv;      tv.tv_sec = 5;    tv.tv_usec = 0;   fd_set   myset;    fd=open(pathname,O_RDONLY);        if(fd<0)    {        perror("open mice failed");        return 0;    }   while(1)    {        FD_ZERO(&myset);        FD_SET(0, &myset);        FD_SET(fd, &myset);        ret=select(fd+1,&myset,NULL,NULL,NULL);        if(ret<0)        {            perror("select");            return 0;        }        else if(ret==0)        {            printf("time out\n");            sleep(2);        }        else        {            if( FD_ISSET(fd,&myset))            {                memset(buf,0,sizeof(buf));                read(fd,buf,5);                printf("讀鼠標：[%s]\n",buf);            }           if(FD_ISSET(0,&myset))            {                memset(buf,0,sizeof(buf));                read(0,buf,5);                printf("讀鍵盤：[%s]\n",buf);            }        }   }        return 0;}

poll函數實現的功能差不多，只是用法上有些不一樣，這里直接把代碼貼上：

#include #include #include #include #include #include #include #define pathname  "/dev/input/mice"int main(void){    int fd;    int ret;    char buf[100];    struct pollfd   mypoll[2]={0};    fd=open(pathname,O_RDONLY);    if(fd<0)    {        perror("open failed");        return 0;    }      while(1)    {         mypoll[0].fd=0;         mypoll[0]. events=POLLIN;         mypoll[1].fd=fd;         mypoll[1]. events=POLLIN;        ret=poll(mypoll,fd+1,10000);        if(ret<0)        {            perror("poll");            return 0;        }        else if(ret==0)        {            printf("time out\n");        }        else        {                // printf("mypoll.revents=%d\n",mypoll.revents);                // printf("mypoll.events=%d\n",mypoll.events);                if(mypoll[0].revents==mypoll[0].events)                {                    memset(buf,0,sizeof(buf));                    ret=read(0,buf,10);                    if(ret<0)                    {                        perror("read keyboard failed ");                        return 0;                    }                    printf("read keyboard:[%s]",buf);                }              if(mypoll[1].revents==mypoll[1].events)                {                    memset(buf,0,sizeof(buf));                    ret=read(fd,buf,2);                                      if(ret<0)                    {                        perror("read mouse failed ");                        return 0;                    }                    printf("read mouse:[%s]\n",buf);   //這里沒加換行就不會及時打印                }                            }    }    return 0;}

三、使用異步IO第三種方法就是使用異步IO，這種方法類似于中斷，就是在主函數里來處理鼠標(或者鍵盤也一樣)，然后注冊一個異步IO事件，當有鍵盤按下的時候，產生一個異步IO信號，這個信號就會觸發一個注冊號的函數來處理它。代碼如下：

#include #include #include #include #include #include #include #include typedef void (*sighandler_t)(int);#define pathname  "/dev/input/mice"void handler(int sig);char buf[200]; int fd;int main(void){       int flag;    int ret;        fd=open(pathname,O_RDONLY);    if(fd<0)    {        perror("open failed");        return 0;    }    // 把鼠標的文件描述符設置為可以接受異步IO    flag=fcntl(fd,F_GETFL);    flag|=O_ASYNC;    fcntl(fd,F_SETFL,flag);    // 把異步IO事件的接收進程設置為當前進程    fcntl(fd,F_SETOWN,getpid());    // 注冊當前進程的SIGIO信號捕獲函數     signal(SIGIO,handler);    while(1)    {        memset(buf,0,sizeof(buf));        ret=read(0,buf,10);        // if(ret<0)        // {        //     perror("read failed");        //     return 0;        // }        if(ret>0)       printf("read keyboard :[%s]\n",buf);        //sleep(2);    }    return 0;}void handler(int sig){    int ret;        if(sig!=SIGIO)        return;    memset(buf,0,sizeof(buf));    ret=read(fd,buf,5);    if(ret<0)    {        perror("read failed");        return ;    }    printf("read mouse :[%s]\n",buf);}

以上是今天分享的幾種方法，實際上還可以用多進程或者多線程的方法，這在上一節里也有涉及，這里就不多說了。

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