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关于I/O流分离的其他内容

1. 分离I/O流

1. 2次I/O流的分离

第一次：TCP的I/O过程分离：

• 通过fork函数复制出一个文件描述符，以区分输入和输出中使用的文件描述符；
• 文件描述符本身不会区分输入输出，但是分开了2个文件描述符的作用，也属于流的分离；

第二次：通过两次fdopen函数调用：

• 创建读模式是FILE指针和写模式FILE指针；

2. 分离流的好处

对于TCP的I/O流分离的目的：

• 通过分开输入过程代码和输出过程降低实现难度；
• 与输入无关的输出操作可以提高速度；

对于两次调用fdopen函数分离流的目的：

• 为了将FILE指针按照读模式和写模式加以区分；
• 可以通过区分读写模式降低实现难度；
• 通过区分I/O缓冲提高缓冲性能；

3. 流分离带来的EOF问题

对于TCP的I/O流分离带来的流终止问题：采用EOF的传递方法和版关闭的必要性：

shutdown(sock, SHUT_WR);

对于基于fdopen函数的流则不同，我们不清楚如何情况下进行半关闭，因此可能犯如下错误：

• 半关闭？针对输出模式的FILE指针调用fclose函数？这样可以相对想传递EOF，编程可以接收数据但是无法发送数据的版关闭状态！

基于fdopen函数进行流分离，但对版关闭理解不清楚可能的错误：实例见Code/sep_serv.cpp, Code/sep_clnt.cpp;

具体表现为：服务器端不能接受到客户端发来的数据；

• sep_serv.cpp中调用的fclose函数完全终止了套接字，并不是半关闭；
• 就是说只要调用了fclose函数，就会关闭它相关的套接字！你可以测试下将fclose(readfp)替换fclose(writefp)效果相同！都会传递EOF，并完全关闭套接字！

2. 文件描述符的复制和半关闭

1. 终止“流”时无法半关闭的原因

• 上图描述了FILE指针同文件描述符/套接字之间的关系；

• 可以发现：只要调用fclose函数关闭任意一个FILE指针都将关闭套接字！

2. 半关闭模型

因为上面的情况销毁了套接字，导致无法进行数据交换！

那么如何进入可以输入但无法输出的半关闭状态呢？

• 只要创建FILE指针前复制文件描述符即可；

• 复制后，另外创建一个文件描述符，然后分别利用各自的文件描述符生成读模式FILE指针和写模式FILE指针；

上面的内容都是基于套接字和文件描述符之间的关系：销毁所有文件描述符后才能销毁套接字；

• 关闭写模式的FILE指针只能关闭对应的文件描述符；

此时是否已经进入了半关闭模式呢？

• 并没有！因此还有”原件“这个文件描述符，它可以独立同时的进行I/O；
• 此时不但没有发送EOF，并可以利用文件描述符进行输入输出；

那么如何进入半关闭状态呢？

• 对需要半关闭的那中模式(读或写)的FILE指针通过fileno函数转换为文件描述符，然后调用shutdown函数即可；
• shutdown的文件描述符：必须由进行写操作的FILE指针调用fileno函数转换而来！否则无效！
• shutdown后，该文件描述符所指向的对象(socket、file)的该操作都将被关闭！即不能通过readfp指针来获取其文件描述符后，在获得写操作！但是转换是允许的，而且能够转换出写的FILE指针，但是不能写成功！因为对象的该操作被关闭了！

1. 复制文件描述符

• fork函数进行的复制，会复制整个进程，因此同一进程内无法同时具有原件和副本。

我们需要在同一进程内完成描述符的复制：

• 复制文件描述符，并不是说复制了它的值；
• 复制的含义：为了访问同一文件或套接字，创建另一个文件描述符；

1. dup & dup2

#include <unistd.h>
int dup(int fildes);
int dup2(int fildes, int fildes2);

• fildes：需要复制的文件描述符；
• 明确指定的文件描述符整数（[0, max)）；
• 成功返回复制的文件描述符，失败返回-1；

使用实例：Code/dup.cpp;

• 注意里面的标准输出文件描述符1时默认自动打开；
• 自动打开的文件描述符0，1，2与其他套接字文件描述符没有区别；

2. 复制文件描述符后“流”的分离

使用实例：Code/sep_serv2.cpp；

无论复制出多少文件描述符，调用shutdown函数发送EOF后都将进入半关闭状态！；(原文我觉得描述的不对！应该是翻译的锅！这个就理解了！)