通过select 和状态EINPROGRESS 实现socket 连接超时判断

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

调用connect连接一般的超时时间是75s, 但是在程序中我们一般不希望等这么长时间采取采取动作。 可以在调用connect之前设置套接字非阻塞,然后调用connect,此时connect会立刻返回, 如果连接成功则直接返回0（成功）， 如果没有连接成功，也会立即返回并且会设置errno为EINPROCESS,这并不是一个致命错误,仅仅是告知你已经在连接了,你只要判断是它就继续执行后面的逻辑就行了,比如select.通过select设置超时来达到为connect设定超时的目的. 下面的代码显示这个过程。

bool timeout_connect(const string& _host, uint16_t _port, uint32t _timeout, int32_t& _sockfd)

{

#define CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(so)    close(so); return false;

    if (_sockfd != -1) return true;

    

    int sockfd;

    struct sockaddr_in serv_addr;

    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));

    serv_addr.sin_family = AF_INET;

    serv_addr.sin_port = htons(_port);

    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(_host.c_str());

    if ((sockfd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

    {

        return false;

    }

    // get origin sockfd flag

    int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL);

    if (flags == -1)

    {

        CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

    }

    

    // set sockfd to non-block mode

    int retcode = fcntl(sockfd, F_SETFL, flags|O_NONBLOCK);

    if (retcode == -1)

    {

        CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

    }

    if (::connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)

    {

        if (errno == EINPROGRESS) // EINPROGRESS means connection is in progress, normally the socket connecting timeout is 75s. after the socket fd is ready to read.

                                                            // means the connecting of the socket fd is established.

        {

            int err;

            int len = sizeof(int);

            fd_set wds;

            struct timeval tm;

            tm.tv_sec = _timeout;

            tm.tv_usec = 0;

            FD_ZERO(&wds);

            FD_SET(sockfd, &wds);

            if (select(sockfd + 1, NULL, &wds, NULL, &tm) > 0)  // “>0” means sockfd ready to read, “=0” means timeout cause retrun, “<0” means error.

            {

                retcode = getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, (socklen_t *)&len);

                if (retcode == -1 || err != 0)

                {

                    CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

                }

            }

            else

            {

                CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

            }

        }

        else

        {

            CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

        }

    }

    retcode = fcntl(sockfd, F_SETFL, flags);  // trun back the mode of sockfd to block.

    if (retcode == -1)

    {

        CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

    }

    struct timeval readtimeout;

    readtimeout.tv_sec = _timeout;

    readtimeout.tv_usec = 0;

    retcode = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (void *)&readtimeout, sizeof(readtimeout)); // set socket read timeout.

    if (retcode == -1)

    {

        CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE(sockfd);

    }

#undef CLOSE_SOCK_AND_RETURN_FALSE

    _sockfd = sockfd;

    return true;

}

通过SO_RCVTIMEO 设置连接超时

SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO套接口选项可以给套接口的读和写,来设置超时时间,

一、在unix网络编程中,说是他们只能用于读和写,而像 accept和connect都不能用他们来设置.

可是我在阅读内核源码的过程中看到,在linux中,accept和connect可以分别用 SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO套接口来设置超时,这里他们的超时时间也就是sock的sk_rcvtimeo和sk_sndtimeo 域.accept和connect的相关代码我前面都介绍过了,这里再提一下.其中accept的相关部分在inet_csk_accept中,会调用 sock_rcvtimeo来取得超时时间(如果是非阻塞则忽略超时间).而connect的相关代码在inet_stream_connect中通过调用sock_sndtimeo来取得超时时间(如果非阻塞则忽略超时时间).

SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO ，它们分别用来设置socket接收数据超时时间和发送数据超时时间。
因此，这两个选项仅对与数据收发相关的系统调用有效，这些系统调用包括：send, sendmsg, recv, recvmsg, accept, connect 。
这两个选项设置后，若超时， 返回-1，并设置errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK.
其中connect超时的话，也是返回-1, 但errno设置为EINPROGRESS

  #include <stdio.h>  
    #include <stdlib.h>  
    #include <unistd.h>  
    #include <string.h>  
    #include <errno.h>  
    #include <assert.h>  
    #include <fcntl.h>  
    #include <sys/types.h>  
    #include <sys/socket.h>  
    #include <netinet/in.h>  
    #include <arpa/inet.h>  
      
    //超时连接  
    int timeout_connect(const char *ip, int port, int time);  
      
    int main(int argc, char **argv)  
    {  
        if (argc != 3) {  
            fprintf(stderr, “Usage: %s ip port\n”, argv[0]);  
            return 1;  
        }  
          
        const char *ip = argv[1];  
        int port = atoi(argv[2]);  
          
        int sockfd = timeout_connect(ip, port, 10);  
        if (sockfd < 0)  
            return 1;  
          
          
        return 0;  
    }  
      
    int timeout_connect(const char *ip, int port, int time)  
    {  
        int ret = 0;  
        int error;  
          
        struct sockaddr_in address;  
        bzero(&address, sizeof(address));  
        address.sin_family = AF_INET;  
        address.sin_port = htons(port);  
        inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);  
          
        int sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
        if (sockfd == -1)  
            return -1;  
          
        //超时时间  
        struct timeval timeout;  
        timeout.tv_sec = time;  
        timeout.tv_usec = 0;  
          
        socklen_t len = sizeof(timeout);  
        ret = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeout, len);  
        if (ret == -1) {  
            error = errno;  
            while ((close(sockfd) == -1) && (errno == EINTR));  
            errno = error;  
            return -1;  
        }  
          
        ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address));  
        if (ret == -1) {  
            if (errno == EINPROGRESS) {  
                printf(“connecting timeout\n”);  
                return -1;  
            }  
              
            printf(“error occur when connecting to server\n”);  
            return -1;  
        }  
          
        char buffer[1024];  
        memset(buffer, ‘\0’, 1024);  
        ret = recv(sockfd, buffer, 1024, 0);  
          
        printf(“recv %d bytes, buf: %s\n”, ret, buffer);  
          
        return sockfd;  
    }