非阻塞socket調(diào)用connect, epoll和select檢查連接情況示例 - 語行 - 博客園
非阻塞socket調(diào)用connect, epoll和select檢查連接情況示例
我們知道，linux下socket編程有常見的幾個系統(tǒng)調(diào)用：
對于服務(wù)器來說， 有socket（）， bind（），listen（）, accept（），read（），write（）
對于客戶端來說，有socket（），connect（）
這里主要要講的是客戶端這邊的connect函數(shù)。
對于客戶端來說，需要打開一個套接字，然后與對端服務(wù)器連接，例如：
1 int main( int argc, char ** argv) 2 { 3 struct sockaddr_in s_addr; 4 memset(&s_addr, 0 , sizeof (s_addr)); 5 s_addr.sin_family = AF_INET; 6 s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr( " remote host " ); 7 s_addr.sin_port = htons(remote port); 8 socklen_t addr_len = sizeof ( struct sockaddr); 9 int c_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ); 10 int ret = connect(c_fd, ( struct sockaddr*)& s_addr, addr_len); 11 ...... 12 }?
當(dāng)connect上對端服務(wù)器之后，就可以使用該套接字發(fā)送數(shù)據(jù)了。
我們知道，如果socket為TCP套接字， 則connect函數(shù)會激發(fā)TCP的三次握手過程，而三次握手是需要一些時間的， 內(nèi)核中對 connect的 超時限制是 75 秒，就是說如果超過75秒則connect會由于超時而返回失敗。但是如果對端服務(wù)器由于某些問題無法連接，那么每一個客戶端發(fā)起的connect都會要等待75才會返回，因為socket默認(rèn)是阻塞的。對于一些線上服務(wù)來說，假設(shè)某些對端服務(wù)器出問題了，在這種情況下就有可能引發(fā)嚴(yán)重的后果。 或者在有些時候，我們不希望在調(diào)用connect的時候阻塞住，有一些額外的任務(wù)需要處理；
這種場景下，我們就可以將socket設(shè)置為非阻塞，如下代碼：
int flags = fcntl(c_fd, F_GETFL, 0 ); if (flags < 0 ) { return 0 ; } fcntl(c_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);當(dāng)我們將socket設(shè)置為NONBLOCK后，在調(diào)用connect的時候，如果操作不能馬上完成，那connect便會立即返回，此時connect有可能返回-1， 此時需要根據(jù)相應(yīng)的錯誤碼errno，來判斷連接是否在繼續(xù)進行。
當(dāng)errno=EINPROGRESS時，這種情況是正常的，此時連接在繼續(xù)進行， 但是仍未完成;同時TCP的三路握手操作繼續(xù)進行； 后續(xù)只要用select/epoll去注冊對應(yīng)的事件并設(shè)置超時時間來判斷連接否是連接成功就可以了。
int ret = connect(c_fd, ( struct sockaddr*)& s_addr, addr_len); while (ret < 0 ) { if ( errno == EINPROGRESS ) { break ; } else { perror( " connect fail'\n " ); return 0 ; } }這個地方，我們很可能會判斷如果ret小于0，就直接判斷連接失敗而返回了，沒有根據(jù)errno去判斷EINPROGRESS這個錯誤碼。這里也是昨天在寫份程序的時候遇到的一個坑。
使用非阻塞 connect 需要注意的問題是：
1. 很可能 調(diào)用 connect 時會立即建立連接（比如，客戶端和服務(wù)端在同一臺機子上），必須處理這種情況。
2. Posix 定義了兩條與 select 和 非阻塞 connect 相關(guān)的規(guī)定：
1）連接成功建立時，socket 描述字變?yōu)榭蓪憽＃ㄟB接建立時，寫緩沖區(qū)空閑，所以可寫）
2）連接建立失敗時，socket 描述字既可讀又可寫。 （由于有未決的錯誤，從而可讀又可寫）不過我同時用epoll也做了實驗(connect一個無效端口，errno=110, errmsg=connect refused)，當(dāng)連接失敗的時候，會觸發(fā)epoll的EPOLLERR與EPOLLIN，不會觸發(fā)EPOLLOUT。
當(dāng)用select檢測連接時，socket既可讀又可寫，只能在可讀的集合通過getsockopt獲取錯誤碼。
當(dāng)用epoll檢測連接時，socket既可讀又可寫，只能在EPOLLERR中通過getsockopt獲取錯誤碼。
完整代碼如下：
/* * File: main.cpp * Created on March 7, 2013, 5:54 PM */ #include <cstdlib> #include < string > #include <iostream> #include <sys/epoll.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ select .h> #include <error.h> #include <errno.h> #include <fcntl.h> #include <netinet/ in .h> #include <arpa/inet.h> using namespace std; struct so { int fd; string val; }; int select_version( int * fd) { int c_fd = * fd; fd_set rset, wset; struct timeval tval; FD_ZERO( & rset); FD_SET(c_fd, & rset); wset = rset; tval.tv_sec = 0 ; tval.tv_usec = 300 * 1000 ; // 300毫秒 int ready_n; if ((ready_n = select (c_fd + 1 , &rset, &wset, NULL, &tval)) == 0 ) { close(c_fd); /* timeout */ errno = ETIMEDOUT; perror( " select timeout.\n " ); return (- 1 ); } if (FD_ISSET(c_fd, & rset)) { int error; socklen_t len = sizeof (error); if (getsockopt(c_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0 ) { cout << " getsockopt error. " << endl; return - 1 ; } cout << " in fire. " << error << endl; } if (FD_ISSET(c_fd, & wset)) { int error; socklen_t len = sizeof (error); if (getsockopt(c_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0 ) { cout << " getsockopt error. " << endl; return - 1 ; } cout << " out fire. " << error << endl; } return 0 ; } int epoll_version( int * fd) { int c_fd = * fd; int ep = epoll_create( 1024 ); struct epoll_event event ; event .events = (uint32_t) (EPOLLIN | EPOLLOUT | EPOLLET); struct so _data; _data.fd = c_fd; _data.val = " test " ; event .data.ptr = ( void *) & _data; epoll_ctl(ep, EPOLL_CTL_ADD, c_fd, & event ); struct epoll_event eventArr[ 1000 ]; int status, err; socklen_t len; err = 0 ; len = sizeof (err); int n = epoll_wait(ep, eventArr, 20 , 300 ); for ( int i = 0 ; i < n; i++ ) { epoll_event ev = eventArr[i]; int events = ev.events; if (events & EPOLLERR) { struct so* so_data = ( struct so* ) ev.data.ptr; cout << so_data->val << " ,err event fire. " << endl; status = getsockopt(c_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, & len); cout << status << " , " << err << endl; } if (events & EPOLLIN) { struct so* so_data = ( struct so* ) ev.data.ptr; cout << so_data->val << " ,in event fire. " << endl; status = getsockopt(c_fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, & len); cout << status << " , " << err << endl; } if (events & EPOLLOUT) { struct so* so_data1 = ( struct so* ) ev.data.ptr; cout << so_data1->val << " ,out event fire. " << endl; } } } int main( int argc, char ** argv) { string ip = " 127.0.0.1 " ; int port = 25698 ; int c_fd, flags, ret; struct sockaddr_in s_addr; memset( &s_addr, 0 , sizeof (s_addr)); s_addr.sin_family = AF_INET; s_addr.sin_port = htons(port); s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str()); if ((c_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0 )) < 0 ) { perror( " create socket fail.\n " ); exit( 0 ); } flags = fcntl(c_fd, F_GETFL, 0 ); if (flags < 0 ) { perror( " get socket flags fail.\n " ); return - 1 ; } if (fcntl(c_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) < 0 ) { perror( " set socket O_NONBLOCK fail.\n " ); return - 1 ; } ret = connect(c_fd, ( struct sockaddr*) &s_addr, sizeof ( struct sockaddr)); while (ret < 0 ) { if (errno == EINPROGRESS) { break ; } else { perror( " connect remote server fail.\n " ); printf( " %d\n " , errno); exit( 0 ); } } // select_version(&c_fd); epoll_version(& c_fd); return 0 ; }?
ps:文中如有不妥的地方，望各位博友指正。
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