c - 非阻塞获取字符

Question

• 平台:Linux 3.2.0 x86 (Debian 7)
• 编译器:GCC 4.7.2 (Debian 4.7.2-5)

我正在编写一个函数，如果某个字符已经存在于标准输入中，它会从标准输入中读取单个字符。如果 stdin 为空，则该函数假定什么都不做并返回 -1。我用谷歌搜索了非阻塞输入并被指向 poll()或 select() .首先，我尝试使用 select() 但我无法让它工作，所以我尝试了 poll() 并得出了相同的结论。我不确定这些函数到底做了什么，但是根据我对 poll() 文档的理解，如果我这样调用它的话:

struct pollfd pollfds;
pollfds = STDIN_FILENO;
pollfds.events = POLLIN;
poll(pollfds, 1, 0);

if(pollfds.revents & POLLIN) 如果“可以无阻塞地读取除高优先级数据以外的数据”为真。但是在我的测试情况下 poll() 总是超时。我如何测试功能可能是问题所在，但我想要的功能正是我正在测试的。这是目前的功能和测试情况。

#include <poll.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int ngetc(char *c)
{       
    struct pollfd pollfds;
    pollfds.fd = STDIN_FILENO;
    pollfds.events = POLLIN;

    poll(&pollfds, 1, 0);

    if(pollfds.revents & POLLIN)
    {
            //Bonus points to the persons that can tell me if
            //read() will change the value of '*c' if an error
            //occurs during the read
        read(STDIN_FILENO, c, 1);
            return 0;
    }
    else return -1;
}

//Test Situation:
//Try to read a character left in stdin by an fgets() call
int main()
{
    int ret = 0;
    char c = 0;
    char str[256];

    //Make sure to enter more than 2 characters so that the excess
    //is left in stdin by fgets()
    fgets(str, 2, stdin);

    ret = ngetc(&c);

    printf("ret = %i\nc = %c\n", ret, c);

    return 0;
}

Answer 1

你做的 IO 不正确，POSIX 手册和所有其他相关文档明确表示永远不要混合在 FILE * 和文件描述符上完成的 IO。你已经非常公然地违反了这条规则。之所以制定这条规则，是因为 FILE * 使用了 buffering，这意味着在调用 fgets 之后read 将没有任何东西可以获取，因为 fgets 已经将所有未决数据读入保存在 FILE * 结构中的缓冲区中。

因此，由于无法检查 ISO C IO 方法是否会阻塞，因此我们只能使用文件描述符。

因为我们知道 STDIN_FILENO 只是数字 0，所以我们可以使用

fcntl (0, F_SETFL, O_NONBLOCK);

这将把所有 read s 在文件描述符 0 到非阻塞模式，如果你想使用不同的文件描述符以便你可以单独留下 0 那么只需使用 dup复制它。

这样，你就可以远离poll完全并将 ngetc 实现为

ssize_t 
ngetc (char *c)
{
  return read (0, c, 1);
}

或者更好的是，一个宏

#define ngetc(c) (read (0, (c), 1))

因此，您可以获得所需内容的简单实现。

编辑:如果您仍然担心终端缓冲输入，您可以随时更改终端的设置，请参阅 How to disable line buffering of input in xterm from program?有关如何执行此操作的更多信息。

编辑: 不能使用 fgetc 而不是 read 的原因与使用 fgets 将不起作用。当其中一个 FILE * IO 函数运行时，它会从关联的文件描述符中读取所有数据。但是一旦发生这种情况，poll 将永远不会返回，因为它正在等待一个始终为空的文件描述符，而 read 也会发生同样的事情。因此，我建议您遵循文档的建议，永远不要混合使用 streams(IO 使用 fgets、fgetc等)和文件描述符(使用read、write等的IO)