fionread函数是一个Linux系统下的网络编程函数，主要用于非阻塞IO读取。在涉及网络编程时，我们一般会遇到阻塞和非阻塞两种方式，如果采用阻塞方式，系统在读取数据时，如果读取到了数据，则会一直等待直到读完数据为止，而在非阻塞方式下，则可以选择立即返回已经存在的数据，并使读取过程尽可能快。
一、使用方法
fionread函数的使用方法如下：
#include<fcntl.h> int fionread(int sockfd, FIONREAD int* argp);
该函数包含两个参数：
- sockfd：表示socket文件描述符
- argp：表示返回所读数据的大小
其中，argp需要传递一个指向FIONREAD类型对象的指针，该对象类型定义为：
struct FIONREAD {
u_long ul;
};
该struct中只有一个成员变量ul，用于保存读取数据的字节数。
二、适用场景
在一些需要使用非阻塞IO的场景中，fionread函数是非常有用的。其可以帮助我们检测是否可以从指定的socket文件描述符中读取数据，而无需等待或阻塞。
比如，在多路复用（multiplexing）中，我们需要同时处理多个socket连接，如果每个socket都阻塞读取数据的话，那么处理效率会非常低。此时就可以使用fionread函数帮助我们检测是否存在数据可读，如果有数据，则可以使用阻塞方式读取数据而不会影响其他socket的读写。
三、实例演示
下面通过一个简单的例子来介绍如何使用fionread函数：
1. 创建socket连接
首先我们需要创建一个socket连接，这里以TCP连接为例：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
printf("创建socket连接失败\n");
exit(1);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(8080);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
printf("连接服务器失败\n");
exit(1);
}
printf("成功连接服务器\n");
//其他操作...
close(sockfd);
return 0;
}
2. 使用fionread函数读取数据
在连接socket成功后，我们尝试使用fionread函数读取数据，如果存在数据，则会打印出读取到的数据字节数，代码如下：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<fcntl.h>
struct FIONREAD {
u_long ul;
};
int main(int argc, char *argv[]) {
int sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
struct FIONREAD fionread;
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
printf("创建socket连接失败\n");
exit(1);
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(8080);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
printf("连接服务器失败\n");
exit(1);
}
printf("成功连接服务器\n");
//使用fionread函数读取socket数据
if(ioctl(sockfd, FIONREAD, &fionread) < 0) {
printf("使用fionread读取数据失败\n");
exit(1);
}
printf("读取到的数据字节数为：%lu\n", fionread.ul);
close(sockfd);
return 0;
}
在该例子中，我们简单演示了使用fionread函数检测socket是否存在数据可读，如果存在，则可以使用阻塞方式读取数据。
四、注意事项
虽然fionread函数对于非阻塞IO操作非常有用，但是在使用时还需要注意以下事项：
- fionread函数只适用于非阻塞IO场景下，如果使用在阻塞IO场景下，会阻塞读取。
- 使用fionread函数的程序需要保证socket的绑定和监听已经完成。
- 使用fionread函数后，如果存在数据可读，则需要使用阻塞方式读取数据。
- 如果使用多个线程或进程进行IO处理，则需要考虑数据同步和锁机制。
因此，在实际应用中使用fionread需要谨慎，需要结合实际场景进行合理的选择。
