如何在已经阻塞的情况下将C中的TCP Server从阻塞模式更改为非阻塞模式？或者如何正确关闭阻塞的TCP Server？

Question

我在运行TCP Server时没有问题，我喜欢它处于阻塞状态，以避免无用的循环和休眠代码以及无用的cpu周期。

在Linux环境中关闭它时会发生问题，它一直存在，直到所连接的用户发送了一些东西，然后它才关闭。

我认为这是因为即使无尽的while循环设置为退出，它也会阻塞。 但是，当它阻止将套接字ID更改为NON_BLOCKING完全没有帮助时，很可能必须在发生阻止之前将其设置为NON_BLOCKING。

#include <pthread.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h> /* Added for the nonblocking socket */

#define LISTEN_MAX 10       /* Maximum clients that can queue up */
#define LISTEN_PORT 32000
#define MAX_COMMANDS_AT_ONCE 4000
#define NANO_SECOND_MULTIPLIER  1000000  // 1 millisecond = 1,000,000 Nanoseconds

//Global so I can access these where I shut the threads off.
int listenfd, connfd; //sockets that must be set to non-blocking before exiting

int needQuit(pthread_mutex_t *mtx)
{
    switch(pthread_mutex_trylock(mtx)) {
        case 0: /* if we got the lock, unlock and return 1 (true) */
        pthread_mutex_unlock(mtx);
        return 1;
        case EBUSY: /* return 0 (false) if the mutex was locked */
        return 0;
    }
    return 1;
}

/* this is run on it's own thread */
void *tcplistener(void *arg)
{
    pthread_mutex_t *mx = arg;
    //keyboard event.

    SDLKey key_used;
    struct timespec ts;
    //int listenfd,connfd,
    int n,i, ans;
    struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
    socklen_t clilen;
    pid_t     childpid;
    char mesg[MAX_COMMANDS_AT_ONCE];

    listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port=htons(LISTEN_PORT);
    int option = 1;
    if(setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,(char*)&option,sizeof(option)) < 0)
    {
        printf("setsockopt failed\n");
        close(listenfd);
    }
    bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));

    listen(listenfd,LISTEN_MAX);

    while( !needQuit(mx) )
    {
        clilen=sizeof(cliaddr);
        connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);

        while( !needQuit(mx) )
        {
            n = recv(connfd,mesg,MAX_COMMANDS_AT_ONCE,0);

            if(n == 0 || n == -1) break;
            //...Do Stuff here with mesg...
        }
    }
    close(connfd);
}

close(connfd);
close(listenfd);
return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* this variable is our reference to the thread */
    pthread_t tcp_listener_thread;
    pthread_mutex_t mxq; /* mutex used as quit flag */

    /* init and lock the mutex before creating the thread.  As long as the
    mutex stays locked, the thread should keep running.  A pointer to the
    mutex is passed as the argument to the thread function. */
    pthread_mutex_init(&mxq,NULL);
    pthread_mutex_lock(&mxq);

    /* create a hread which executes tcplistener(&x) */
    if(pthread_create(&tcp_listener_thread, NULL, tcplistener, &mxq)) {
        fprintf(stderr, "Error creating TCP Listener thread\n");
        //clear thread for tcp listener on exit.
        /* unlock mxq to tell the thread to terminate, then join the thread */
        fcntl(listenfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); /* Change the socket into non-blocking state  */
        fcntl(connfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); /* Change the socket into non-blocking state    */

        pthread_mutex_unlock(&mxq);
        pthread_join(tcp_listener_thread,NULL);
        pthread_cancel(tcp_listener_thread);
        pthread_exit(NULL);
        return 0;
    }

    //End of the TCP Listener thread.


    // Waits 500 milliseconds before shutting down
    struct timespec ts;
    ts.tv_sec = 0;
    ts.tv_nsec = 500 * NANO_SECOND_MULTIPLIER;
    nanosleep((&ts, NULL);

    //Forces a shutdown of the program and thread.
    //clear thread for tcp listener on exit.
    /* unlock mxq to tell the thread to terminate, then join the thread */
    fcntl(listenfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); /* Change the socket into non-blocking state  */
    fcntl(connfd, F_SETFL, O_NONBLOCK); /* Change the socket into non-blocking state    */
    pthread_mutex_unlock(&mxq);
    pthread_join(tcp_listener_thread,NULL);
    pthread_cancel(tcp_listener_thread);
    pthread_exit(NULL);
    return 0;
}

我尝试了EJP这样建议的修复程序，但仍未解决。.我已经将connfd和listernfd都设置为全局范围

pthread_mutex_unlock(&mxq); 
    close(connfd); //<- this
    close(listenfd); //<-- this
pthread_join(tcp_listener_thread,NULL);
pthread_cancel(tcp_listener_thread);
pthread_exit(NULL);

Answer 1

您的侦听器线程确实会阻塞accept（）。

解决此问题（几乎）的一种讨厌方法是使用pthread_kill（）将信号发送到侦听器线程。 这将导致accept（）返回errno == EINTR，对其进行测试然后返回。

但是，这有一个竞态条件：如果在测试while（！needQuit（mx））条件与进入accept（）之间接收到信号，则它将丢失，并且accept（）将再次阻塞。

解决此问题的一种正确方法是使用诸如select（）和管道的方法。 您可以选择读取管道和承插口。 当主线程希望侦听器线程退出时，它将一个字节写入管道。 侦听器线程的select（）调用在从管道读取一个字节（在这种情况下退出）和/或可以接受客户端时返回。

非阻塞套接字主要用于将大量套接字复用到一个事件循环（即线程）中。 对于服务器可伸缩性来说，这是一个好主意，但在此没有必要。

Answer 2

要取消阻塞accept（），只需关闭监听套接字即可。 确保accept（）句柄周围的代码正确。

要取消阻止recv（），请关闭接收套接字以进行输入。 这将导致recv（）返回零，这必须再次正确处理。 否则，只需如上所述关闭套接字即可，如果您希望接收代码知道您正在关闭应用程序，则可能会更好。