~/cpp$ ./connect 192.168.1.234 1234 kkkk
block mode: ubuntu 14.04 : time used:21.0.001053s
connect 超时时间是大约21秒！
注意：如果connect 127.x.x.x xxx kkkk 会立即返回因为127开头的是网卡自身，你可以ping一下，发现都是通的，且等同于127.0.0.1
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/time.h>
#define BUFFER_SIZE 512
int
setnonblocking(
int
fd )
{
int
old_option = fcntl( fd, F_GETFL );
int
new_option = old_option | O_NONBLOCK;
fcntl( fd, F_SETFL, new_option );
return
old_option;
}
int
main(
int
argc,
char
* argv[] )
{
if
( argc <= 3 )
{
printf
(
"usage: %s ip_address port_number send_bufer_size\n"
, basename( argv[0] ) );
return
1;
}
const
char
* ip = argv[1];
int
port =
atoi
( argv[2] );
struct
sockaddr_in server_address;
bzero( &server_address,
sizeof
( server_address ) );
server_address.sin_family = AF_INET;
inet_pton( AF_INET, ip, &server_address.sin_addr );
server_address.sin_port = htons( port );
int
sock = socket( PF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
assert
( sock >= 0 );
int
sendbuf =
atoi
( argv[3] );
int
len =
sizeof
( sendbuf );
setsockopt( sock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sendbuf,
sizeof
( sendbuf ) );
getsockopt( sock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sendbuf, ( socklen_t* )&len );
printf
(
"the tcp send buffer size after setting is %d\n"
, sendbuf );
int
old_option = fcntl( sock, F_GETFL );
printf
(
"noblock: %d\n"
, old_option & O_NONBLOCK);
//0-->block mode
//int oldopt = setnonblocking(sock); set nonblock mode!
struct
timeval tv1, tv2;
gettimeofday(&tv1, NULL);
int
ret = connect( sock, (
struct
sockaddr* )&server_address,
sizeof
( server_address ) );
printf
(
"connect ret code is: %d\n"
, ret);
if
( ret == 0 )
{
//
printf
(
"call getsockname ...\n"
);
struct
sockaddr_in local_address;
socklen_t length;
int
ret = getpeername(sock, (
struct
sockaddr* )&local_address, &length);
assert
(ret == 0);
char
local[INET_ADDRSTRLEN ];
printf
(
"local with ip: %s and port: %d\n"
,
inet_ntop( AF_INET, &local_address.sin_addr, local, INET_ADDRSTRLEN ), ntohs( local_address.sin_port ) );
//
char
buffer[ BUFFER_SIZE ];
memset
( buffer,
'a'
, BUFFER_SIZE );
send( sock, buffer, BUFFER_SIZE, 0 );
}
else
if
(ret == -1)
{
gettimeofday(&tv2, NULL);
suseconds_t msec = tv2.tv_usec - tv1.tv_usec;
time_t
sec = tv2.tv_sec - tv1.tv_sec;
printf
(
"time used:%d.%fs\n"
, sec, (
double
)msec / 1000000 );
printf
(
"connect failed...\n"
);
if
(
errno
== EINPROGRESS)
{
printf
(
"unblock mode ret code...\n"
);
}
}
else
{
printf
(
"ret code is: %d\n"
, ret);
}
printf
(
"after connected!\n"
);
close( sock );
return
0;
}
非阻塞模式：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define BUFFER_SIZE 1023
int
setnonblocking(
int
fd )
{
int
old_option = fcntl( fd, F_GETFL );
int
new_option = old_option | O_NONBLOCK;
fcntl( fd, F_SETFL, new_option );
return
old_option;
}
int
unblock_connect(
const
char
* ip,
int
port,
int
time
)
{
int
ret = 0;
struct
sockaddr_in address;
bzero( &address,
sizeof
( address ) );
address.sin_family = AF_INET;
inet_pton( AF_INET, ip, &address.sin_addr );
address.sin_port = htons( port );
int
sockfd = socket( PF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
int
fdopt = setnonblocking( sockfd );
ret = connect( sockfd, (
struct
sockaddr* )&address,
sizeof
( address ) );
printf
(
"connect ret code = %d\n"
, ret);
if
( ret == 0 )
{
printf
(
"connect with server immediately\n"
);
fcntl( sockfd, F_SETFL, fdopt );
//set old optional back
return
sockfd;
}
//unblock mode --> connect return immediately! ret = -1 & errno=EINPROGRESS
else
if
(
errno
!= EINPROGRESS )
{
printf
(
"ret = %d\n"
, ret);
printf
(
"unblock connect failed!\n"
);
return
-1;
}
else
if
(
errno
== EINPROGRESS)
{
printf
(
"unblock mode socket is connecting...\n"
);
}
//use select to check write event, if the socket is writable, then
//connect is complete successfully!
fd_set readfds;
fd_set writefds;
struct
timeval timeout;
FD_ZERO( &readfds );
FD_SET( sockfd, &writefds );
timeout.tv_sec =
time
;
//timeout is 10 minutes
timeout.tv_usec = 0;
ret = select( sockfd + 1, NULL, &writefds, NULL, &timeout );
if
( ret <= 0 )
{
printf
(
"connection time out\n"
);
close( sockfd );
return
-1;
}
if
( ! FD_ISSET( sockfd, &writefds ) )
{
printf
(
"no events on sockfd found\n"
);
close( sockfd );
return
-1;
}
int
error = 0;
socklen_t length =
sizeof
( error );
if
( getsockopt( sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &length ) < 0 )
{
printf
(
"get socket option failed\n"
);
close( sockfd );
return
-1;
}
if
( error != 0 )
{
printf
(
"connection failed after select with the error: %d \n"
, error );
close( sockfd );
return
-1;
}
//connection successful!
printf
(
"connection ready after select with the socket: %d \n"
, sockfd );
fcntl( sockfd, F_SETFL, fdopt );
//set old optional back
return
sockfd;
}
int
main(
int
argc,
char
* argv[] )
{
if
( argc <= 2 )
{
printf
(
"usage: %s ip_address port_number\n"
, basename( argv[0] ) );
return
1;
}
const
char
* ip = argv[1];
int
port =
atoi
( argv[2] );
int
sockfd = unblock_connect( ip, port, 10 );
if
( sockfd < 0 )
{
printf
(
"sockfd error! return -1\n"
);
return
1;
}
//shutdown( sockfd, SHUT_WR ); //disable read and write
printf
(
"send data out\n"
);
send( sockfd,
"abc"
, 3, 0 );
shutdown( sockfd, SHUT_WR );
//disable read and write
close(sockfd);
return
0;
}
建立socket后默认connect()函数为阻塞连接状态，在大多数实现中，connect的超时时间在75s至几分钟之间，想要缩短超时时间，可解决问题的两种方法：方法一、将socket句柄设置为非阻塞状态，方法二、采用信号处理函数设置阻塞超时控制。
在一个TCP套接口被设置为非阻塞之后调用connect,connect会立即返回EINPROGRESS错误,表示连接操作正在进行中,但是仍未完成;同时TCP的三路握手操作继续进行;在这之后,我们可以调用select来检查这个链接是否建立成功;非阻塞connect有三种用途:
1.我们可以在三路握手的同时做一些其它的处理.connect操作要花一个往返时间完成,而且可以是在任何地方,从几个毫秒的局域网到几百毫秒或几秒的广域网.在这段时间内我们可能有一些其他的处理想要执行;
2.可以用这种技术同时建立多个连接.在Web浏览器中很普遍;
3.由于我们使用select来等待连接的完成,因此我们可以给select设置一个时间限制,从而缩短connect的超时时间.在大多数实现中,connect的超时时间在75秒到几分钟之间.有时候应用程序想要一个更短的超时时间,使用非阻塞connect就是一种方法;
非阻塞connect听起来虽然简单,但是仍然有一些细节问题要处理:
1.即使套接口是非阻塞的,如果连接的服务器在同一台主机上,那么在调用connect建立连接时,连接通常会立即建立成功.我们必须处理这种情况;
2.源自Berkeley的实现(和Posix.1g)有两条与select和非阻塞IO相关的规则:
A:当连接建立成功时,套接口描述符变成可写;
B:当连接出错时,套接口描述符变成既可读又可写;
注意:当一个套接口出错时,它会被select调用标记为既可读又可写;
非阻塞connect有这么多好处,但是处理非阻塞connect时会遇到很多可移植性问题;
处理非阻塞connect的步骤:
第一步:创建socket,返回套接口描述符;
第二步:调用fcntl把套接口描述符设置成非阻塞;
第三步:调用connect开始建立连接;
第四步:判断连接是否成功建立;
A:如果connect返回0,表示连接简称成功(服务器可客户端在同一台机器上时就有可能发生这种情况);
B:调用select来等待连接建立成功完成;
如果select返回0,则表示建立连接超时;我们返回超时错误给用户,同时关闭连接,以防止三路握手操作继续进行下去;
如果select返回大于0的值,则需要检查套接口描述符是否可读或可写;如果套接口描述符可读或可写,则我们可以通过调用getsockopt来得到套接口上待处理的错误(SO_ERROR),如果连接建立成功,这个错误值将是0,如果建立连接时遇到错误,则这个值是连接错误所对应的errno值(比如:ECONNREFUSED,ETIMEDOUT等).
"读取套接口上的错误"是遇到的第一个可移植性问题;如果出现问题,getsockopt源自Berkeley的实现是返回0,等待处理的错误在变量errno中返回;但是Solaris会让getsockopt返回-1,errno置为待处理的错误;我们对这两种情况都要处理;
这样,在处理非阻塞connect时,在不同的套接口实现的平台中存在的移植性问题,首先,有可能在调用select之前,连接就已经建立成功,而且对方的数据已经到来.在这种情况下,连接成功时套接口将既可读又可写.这和连接失败时是一样的.这个时候我们还得通过getsockopt来读取错误值;这是第二个可移植性问题;
移植性问题总结:
1.对于出错的套接口描述符,getsockopt的返回值源自Berkeley的实现是返回0,待处理的错误值存储在errno中;而源自Solaris的实现是返回-1,待处理的错误存储在errno中;(套接口描述符出错时调用getsockopt的返回值不可移植)
2.有可能在调用select之前,连接就已经建立成功,而且对方的数据已经到来,在这种情况下,套接口描述符是既可读又可写;这与套接口描述符出错时是一样的;(怎样判断连接是否建立成功的条件不可移植)
这样的话,在我们判断连接是否建立成功的条件不唯一时,我们可以有以下的方法来解决这个问题:
1.调用getpeername代替getsockopt.如果调用getpeername失败,getpeername返回ENOTCONN,表示连接建立失败,我们必须以SO_ERROR调用getsockopt得到套接口描述符上的待处理错误;
2.调用read,读取长度为0字节的数据.如果read调用失败,则表示连接建立失败,而且read返回的errno指明了连接失败的原因.如果连接建立成功,read应该返回0;
3.再调用一次connect.它应该失败,如果错误errno是EISCONN,就表示套接口已经建立,而且第一次连接是成功的;否则,连接就是失败的;
被中断的connect:
如果在一个阻塞式套接口上调用connect,在TCP的三路握手操作完成之前被中断了,比如说,被捕获的信号中断,将会发生什么呢?假定connect不会自动重启,它将返回EINTR.那么,这个时候,我们就不能再调用connect等待连接建立完成了,如果再次调用connect来等待连接建立完成的话,connect将会返回错误值EADDRINUSE.在这种情况下,应该做的是调用select,就像在非阻塞式connect中所做的一样.然后,select在连接建立成功(使套接口描述符可写)或连接建立失败(使套接口描述符既可读又可写)时返回;
方法二、定义信号处理函数：
sigset(SIGALRM, u_alarm_handler);
alarm(2);
code = connect(socket_fd, (struct sockaddr*)&socket_st, sizeof(struct sockaddr_in));
alarm(0);
sigrelse(SIGALRM);
首先定义一个中断信号处理函数u_alarm_handler，用于超时后的报警处理，然后定义一个2秒的定时器，执行connect，当系统connect成功，则系统正常执行下去；如果connect不成功阻塞在这里，则超过定义的2秒后，系统会产生一个信号，触发执行u_alarm_handler函数， 当执行完u_alarm_handler后，程序将继续从connect的下面一行执行下去。
其中，处理函数可以如下定义，也可以加入更多的错误处理。
void u_alarm_handler()
{
}
