Linux网络编程。"read([...])"背后发生了什么？

Question

ssize_t read(int fd, void * data, size_t count); 这个函数到底是干什么的？

网上的许多文章都说它会尝试从文件描述符 fd 中读取数据。那这是什么意思呢？"尝试"是指什么？另外，这个函数是怎样设计的呢？操作系统会缓存传入的消息吗？还是说这是一个实时操作？我是说，如果我不及时"读取"，是否有可能导致某些数据包丢失？

编辑：

我一直在想为什么这个函数不是阻塞式的。然后我想知道为什么 read(...) 函数具有比代码片段中看到的所有其他函数更多的参数。最后我意识到它是read(...) 而不是recv(...)。真不幸，它仍然几乎按照我的预期工作。有趣的是，我们的联想能力常常与我们开玩笑（不要修改）。我不得不承认，用德语示例对读者有更大的影响......

- ManuelSchneid3r

Answer 1

Linux会默认缓存任何到达连接的TCP套接字上的数据，最多几兆字节。您不必在数据到达时立即读取。

netstat -tn将显示每个已连接套接字的Recv-Q和Send-Q，这是每个方向上排队的字节数。

- Erik Ekman

Answer 2

正如Erik Ekman所回答的那样，即使您不认真阅读数据，系统也会缓冲一些数据。

当缓冲区变得越来越满时，接收方的TCP/IP实现将减小广告接收窗口大小，导致对等方发送较小的数据块，有效地限制传输速度。当缓冲区已满时，窗口大小降为零，对等方将被允许不再发送任何额外的数据。即使发生这种情况，也不会丢失任何数据，因为对等方会在接收缓冲区被清除后恢复发送数据包。

正确的TCP/IP实现保证没有数据仅仅通过跳过而丢失——连接要么是可靠的并且工作正常，要么完全丢失，这由read返回-1来指示。

- user4815162342

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整个第二段都是不正确的。一旦接收缓冲区填满，接收器会通告零接收窗口，发送方将完全停止发送，直到接收器通告非零窗口。没有减速，没有重发，因此也没有丢失。 - user207421

@EJP 当缓冲区完全填满时，接收窗口才会变为0大小；随着缓冲区变满，接收器将减小它，导致吞吐量减慢。无论如何，如果在缓冲区已满的情况下某些数据包因任何原因到达，则它们将被丢弃。 - user4815162342

当然，较小的接收窗口会导致吞吐量降低，但最终原因是读者比作者慢。读者不会“指示对等方减速”，它会告诉对等方在窗口关闭之前可以发送多少数据。如果某些数据包由于某种原因发送到零接收窗口中，则发送方不应连接到Internet，因为这违反了RFC的规定。 - user207421

@EJP 是的，读取器比写入器慢是首先发生的情况。 "指示对等方减速"是缓冲区即将满时发生的高级描述，以及您了解该机制的详细信息。我会重新措辞答案，使其更加精确。 - user4815162342