IO复用应用：非阻塞connect

最新推荐文章于 2024-07-22 17:46:50 发布

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本文深入探讨了非阻塞connect的使用场景与实现原理，详细解释了如何通过select或poll函数监听连接状态，并利用getsockopt函数获取并清除socket错误，实现了高效并发的网络连接建立。

非阻塞connect

connect出错时有一种error值为EINPROGRESS。这种错误发生在对非阻塞的socket调用connect，而连接又没有立即建立时。在这个时候我们可以调用select、poll等函数来监听这个连接失败的socket上的可写事件。当select、poll等函数返回后，再利用getsockopt函数来读取错误码并清除该socket上的错误。如果错误码为0，表示连接成功建立，负责连接失败。

通过以上的非阻塞connect方式，我们就能够同时发起多个连接并一起等待，具体代码实现如下：

//blokTimeMs表明非阻塞时的毫秒数，若值为-1表明阻塞
int connect(std::string ip, int port, int blockTimeMs = -1)
{
    struct sockaddr_in addr;
    bzero(&addr, sizeof(addr));

    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(port);
    inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), &addr.sin_addr);

    int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    //阻塞
    if(blockTimeMs == -1)
    {
        int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
        if(ret < 0)
        {
            perror("connectBloking");
            close(sockfd);
            return -1;
        }
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    //非阻塞
    int oldOption = fcntl(sockfd, F_GETFL);
    int newOption = oldOption | O_NONBLOCK;

    //设置sockfd非阻塞
    fcntl(sockfd, F_SETFL, newOption);

    int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == 0)
    {
        //连接成功
        fcntl(sockfd, F_SETFL, oldOption);
        return sockfd;
    }
    else if(errno != EINPROGRESS)
    {
        //连接没有立即返回，此时errno若不是EINPROGRESS，表明错误
        perror("connect error != EINPROGRESS");
        return -1;
    }

    fd_set readFds;
    fd_set writeFds;
    struct timeval timeout;

    FD_ZERO(&readFds);
    FD_ZERO(&writeFds);

    FD_SET(sockfd, &writeFds);
    FD_SET(sockfd, &readFds);

    timeout.tv_sec = blockTimeMs/1000;
    timeout.tv_usec = (blockTimeMs%1000)*1000;

    ret = select(sockfd+1, &readFds, &writeFds, NULL, &timeout);
    if(ret <= 0)
    {
        perror("select timeout or error");
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    if(FD_ISSET(sockfd, &writeFds))
    {
        //可读可写有两种可能，一是连接错误，二是在连接后服务端已有数据传来
        if(FD_ISSET(sockfd, &readFds))
        {
            if(connect(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) != 0)
            {
                int error=0;
                socklen_t length = sizeof(errno);
                //调用getsockopt来获取并清除sockfd上的错误.
                if(getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &length) < 0)
                {
                    printf("get socket option failed\n");
                    close(sockfd);
                    return -1;
                }
                if(error != EISCONN)
                {
                    perror("connect error != EISCONN");
                    close(sockfd);
                    return -1;
                }
            }
        }
        //此时已排除所有错误可能，表明连接成功
        fcntl(sockfd, F_SETFL, oldOption);
        return sockfd;
    }
    else
    {
        perror("connect failed");
        close(sockfd);
        return -1;
    }
}