在tcp服务器等待数据时，如何使程序每10毫秒读取一次传感器

我的程序需要每10毫秒读取一次传感器数据，并通过TCP套接字将其发送给客户端。程序是用C语言编写的。tcp服务器和传感器读取代码位于同一个c文件中。服务器不定期发送数据。相反，它等待来自客户端的数据请求（每50毫秒一次）。一旦服务器接收到请求，它就向客户端发送数据

我的问题是，我需要每隔10毫秒读取一次传感器，并将其保存在缓冲区中。服务器收到请求后，将缓冲区中的传感器数据发送给客户端。但当tcp服务器等待请求时，整个程序都卡在读取功能上：

n = read(newsockfd,buffer,31)

那么，我就看不清传感器了

我尝试使用线程来读取传感器和tcp服务器。它适用于读取传感器。但是，如果我在tcp服务器线程中添加任何usleep（），例如5毫秒，则需要5毫秒才能将数据发送到客户端

我的程序需要tcp服务器在收到请求后立即向客户端发送数据。同时，每10毫秒读取一次传感器。谁有更好的解决方案

tcp服务器和传感器读取的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>

#define MAX_SIZE 256
#define SAMPLE_RATE 



void read_sensor(void) {
    printf("read sensors\n");
}


int main() {

     int sockfd, newsockfd, portno = 10000, clilen;
     char buffer[MAX_SIZE];
     struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
     int n;
     int data;

     printf( "using port #%d\n", portno );

     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     if (sockfd < 0) 
         printf("ERROR opening socket\n");
     bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));

     serv_addr.sin_family = AF_INET;
     serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
     serv_addr.sin_port = htons( portno );
     if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) 
       error( const_cast<char *>( "ERROR on binding" ) );
     listen(sockfd,5);
     clilen = sizeof(cli_addr);

     while (1) {
        printf( "waiting for new client...\n" );
        if ( ( newsockfd = accept( sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, (socklen_t*) &clilen) ) < 0 )
            printf("ERROR on accept");
        printf( "opened new communication with client\n" );

        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &gettime_now);
        start_time = gettime_now.tv_nsec;       //Get nS value
        while (1) {
             int n = 0;
             if ( (n = read(newsockfd,buffer,31) ) < 0 ) //read data
                printf("ERROR reading from socket");
             buffer[n] = '\0';

             if (n > 0)
                printf("%s\n", buffer);
             else {
                break;             
             }

             if ( (n = write( newsockfd, buffer, strlen(buffer) ) ) < 0 ) //send data
                printf( "ERROR writing to socket\n");
             buffer[n] = '\0';

        }
        close( newsockfd );
     }


     return 0; 
}

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#定义最大尺寸256
#定义抽样率
无效读取传感器（无效）{
printf（“读取传感器”）；
}
int main（）{
int sockfd，newsockfd，端口号=10000，clilen；
字符缓冲区[最大大小]；
服务地址中的结构sockaddr\u，cli\u addr；
int n；
int数据；
printf（“使用端口#%d\n”，端口号）；
sockfd=套接字（AF_INET，SOCK_STREAM，0）；
if（sockfd<0）
printf（“打开套接字时出错\n”）；
bzero（（char*）&serv_addr，sizeof（serv_addr））；
serv_addr.sin_family=AF_INET；
serv_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY；
serv_addr.sin_port=htons（端口号）；
if（bind（sockfd，（struct sockaddr*）&serv_addr，sizeof（serv_addr））<0）
错误（const_cast（“绑定错误”）；
听（sockfd，5）；
clilen=sizeof（cli_addr）；
而(1){
printf（“等待新客户端…\n”）；
if（（newsockfd=accept（sockfd，（struct sockaddr*）和cli_addr，（socklen_t*）和clilen））<0）
printf（“接受错误”）；
printf（“打开了与客户端的新通信\n”）；
clock\u gettime（clock\u REALTIME和gettime\u now）；
start\u time=gettime\u now.tv\u nsec；//获取nS值
而(1){
int n=0；
如果（（n=read（newsockfd，buffer，31））<0）//读取数据
printf（“从套接字读取错误”）；
缓冲区[n]='\0'；
如果（n>0）
printf（“%s\n”，缓冲区）；
否则{
打破
}
if（（n=write（newsockfd，buffer，strlen（buffer）））<0）//发送数据
printf（“写入套接字时出错\n”）；
缓冲区[n]='\0'；
}
关闭（newsockfd）；
}
返回0；
}

您可以使用或等待数据到达，但需要超时

例如，如果您需要从现在起5毫秒读取传感器，您可以调用

poll

或

select

，超时时间为5毫秒。如果套接字接收到数据，它将立即返回并告诉您。否则，它将在5毫秒后返回，您将知道没有数据

轮询的示例

：

struct pollfd pollfd = {.fd = socket_fd, .events = POLLIN};
int err = poll(&pollfd, 1, milliseconds_timeout);
// error check here; if err is negative then the error code is in errno
if (pollfd.revents & POLLIN) {
    // Socket received data
}
// Otherwise it didn't.
// Note that if data was received, it might not be time to read the sensors yet.
// You should keep poll()ing until it's the right time to read the sensors, using clock_gettime to check the time.

您可以使用或等待数据到达，但需要超时

例如，如果您需要从现在起5毫秒读取传感器，您可以调用

poll

或

select

，超时时间为5毫秒。如果套接字接收到数据，它将立即返回并告诉您。否则，它将在5毫秒后返回，您将知道没有数据

轮询的示例

：

struct pollfd pollfd = {.fd = socket_fd, .events = POLLIN};
int err = poll(&pollfd, 1, milliseconds_timeout);
// error check here; if err is negative then the error code is in errno
if (pollfd.revents & POLLIN) {
    // Socket received data
}
// Otherwise it didn't.
// Note that if data was received, it might not be time to read the sensors yet.
// You should keep poll()ing until it's the right time to read the sensors, using clock_gettime to check the time.

---

允许每个线程彼此独立运行。传感器读取线程不需要与客户端请求线程交互。您确定它需要“立即”进行传输吗？因为对于人眼来说，100毫秒以内的一切都可以被认为是“即时的”<代码>虽然（1）是一种不好的做法，但要设置一个明显的退出条件，覆盖更高级别的实用程序中的所有丑陋之处，以便“弹出”问题。通常，您可以使用类似于

select（）

的函数来查询是否有可用数据。在我最近的应用程序中，我实际上使用了get_available_bytes之类的函数。仔细考虑你的网络体系结构。注意，一个坏的网络连接可能导致往返时间超过10ms。您真的需要交付所有传感器数据包吗？如果一些被丢弃、延迟或出现故障（并且可以被接收器丢弃），可以吗？然后考虑使用UDP而不是TCP，这样您就可以发送传感器包，而不必等待答复。<代码>写（NeXSOCFD，缓冲器，STRLEN（缓冲器））< />也有问题，因为TCP连接是流，没有数据包边界的保护。如果您每10毫秒发送一次，并且在连接上发生了一些事情，那么在接收器读取数据包之前，数据包可能会合并在一起，并且来自多个数据包的数据会合并为一个

read（）

。如果没有什么不好的事情发生，数据包可以被合并。而且字符串也可以拆分为多个数据包。通常，一些最佳做法是发送频率永远不要超过接收频率，始终检查发送和接收值，始终接收固定大小的数据包，该数据包告诉您至少两件事情，即预期的数据ID和大小，并且可能使用一个队列以可预测的方式调度发送方的数据。您可以在线程或在有数据可用时调用async recv命令的线程中设置阻塞接收（注意超时）（请参阅，例如

select（）

）以允许每个线程独立运行。传感器读数为thr