Чтение онлайн

В действительности человек, ожидающий опустения или заполнения сушилки, не должен просто неподвижно стоять. [101] Вместо этого незанятый супруг мог бы пойти и найти другую работу по кухне (такую, как подметание всех крошек за детьми на полу), пока сушилка снова не будет готова.

На языке Unix/POSIX эта концепция обозначается термином неблокирующий ввод/вывод, т.е. запрошенный ввод/вывод либо завершается, либо возвращает значение ошибки, указывающее на отсутствие данных (для читающего) или отсутствие места (для записывающего). Неблокирующий ввод/вывод применяется к каналам и FIFO, а не к обычным файлам на диске. Он может применяться также и к определенным устройствам, таким как терминалы, и к сетевым соединениям, обе эти темы выходят за рамки данной книги.

С функцией

может использоваться флаг для указания неблокирующего ввода/вывода, он может быть установлен и сброшен с помощью . Для и неблокирующий ввод/вывод прост.

Открытие FIFO с установленным или сброшенным

демонстрирует следующее поведение:

Блокируется до открытия FIFO для записи.

Открывает файл, возвращаясь немедленно.

Блокирует до открытия FIFO для чтения.

Если FIFO был открыт для чтения, открывает FIFO и немедленно возвращается. В противном случае возвращает ошибку (возвращаемое значение -1 и

установлен в ).

Как описано для обычных каналов, вызов

для FIFO, который больше не открыт для чтения, возвращает конец файла (возвращаемое значение 0). Флаг в данном случае неуместен. Для пустого канала или FIFO (все еще открытых для записи, но не содержащих данных) все становится интереснее:

Функция

блокируется до тех пор, пока в канал или FIFO не поступят данные.

Функция

немедленно возвращает -1 с установленным в .

В заключение, поведение

более сложно. Для обсуждения этого нам нужно сначала представить концепцию атомарной записи. Атомарная запись — это такая запись, при которой все данные записываются целиком, не чередуясь с данными от других записей. POSIX определяет в константу . Запись в канал или FIFO данных размером менее или равным байтов либо успешно завершается, либо блокируется в соответствии с подробностями, которые мы скоро приведем. Минимальным значением для является , что равняется 512. Само значение может быть больше; современные системы GLIBC определяют ее размер в 4096, но в любом случае следует использовать эту именованную константу и не ожидать, что будет иметь то же значение на разных системах.

Во всех случаях для каналов и FIFO

добавляет данные в конец канала. Это происходит от того факта, что у каналов нет файловых смещений: в них нельзя осуществлять поиск.

Также во всех случаях, как упоминалось, записи размером вплоть до

являются атомарными: данные не перемежаются с данными от других записей. Данные записи размером более байтов могут перемежаться с данными других записей в произвольных границах. Это последнее означает, что вы не можете ожидать, что каждая порция размером большого набора данных будет записана атомарно. Установка не влияет на это правило.

Как и в случае с

, когда не установлен, блокируется до тех пор, пока все данные не будут записаны.

Наиболее все усложняется, когда установлен

. Канал или FIFO ведут себя следующим образом:

	размер ≥ nbytes	размер < abytes
nbytes ≤ PIPE_BUF	write успешна	write возвращает (-1)/EAGAIN
	размер > 0	размер = 0
nbytes > PIPE_BUF	write записывает, что может	write возвращает (-1)/EAGAIN

Для файлов, не являющихся каналами и FIFO и к которым может быть применен

, поведение следующее:

размер > 0

записывает, что может

размер = 0

возвращает

Хотя есть ряд сбивающих с толку изменений поведения в зависимости от того, канал это или не канал, установлен

или сброшен, есть в канале место для записи или нет, а также в зависимости от размера предполагаемой записи, эти правила предназначены для упрощения программирования:

• Всегда можно отличить конец файла:

возвращает 0 байтов.

• Если нет доступных для чтения данных,

либо завершается успешно, либо возвращает указание «нет данных для чтения»: , что означает «попытайтесь снова позже».

• Если для записи нет места,

либо блокируется до успешного завершения ( сброшен), либо завершается неудачей с ошибкой «в данный момент нет места для записи»: .

• Когда место есть, будет записано столько данных, сколько возможно, так что в конечном счете все данные будут переписаны.

Подводя итог, если вы собираетесь использовать неблокирующий ввод/вывод, любой код, который использует

, должен быть способен обработать укороченную запись, когда успешно записан меньший объем данных, чем было затребовано. Устойчивый код в любом случае должен быть написан таким способом: даже в случае обычного файла диск может оказаться заполненным и сможет записать лишь часть данных.

Более того, вы должны быть готовы обработать

, понимая, что в этом случае неудача не обязательно означает фатальную ошибку. То же верно для кода, использующего для чтения неблокирующий ввод/вывод: признайте, что и здесь не является фатальным. (Однако, может стоит подсчитывать число таких отказов, оставив попытки, когда их слишком много.)

Неблокирующий ввод/вывод действительно усложняет вашу жизнь, в этом нет никакого сомнения. Но для многих приложений он является необходимостью, позволяющей выполнить задание. Снова рассмотрите спулер печати. Демон спулера не может позволить себе находиться в блокирующем

для файла FIFO, которому представлены входящие задания. Он должен иметь также возможность отслеживать запущенные задания и, возможно, периодически проверять состояние печатающих устройств (например, убедиться, что не заело бумагу).