通过C/C++中的阻塞/非阻塞TCP套接字进行连接的超时问题

Question

我正在C/C++中寻找一种有效的方法来检查服务器在特定端口上是否可以访问。基本上，这个想法是通过socket打开客户端上的套接字，然后通过connect连接到该端口上的服务器。

在根本无法访问的服务器上使用阻塞套接字时，我必须等待，直到达到默认超时。如果服务器正在工作，但端口未公开，则connect会立即返回SOCKET_ERROR。

SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
int rc = connect(s, (SOCKADDR*)&target, sizeof(target));
closesocket(s);
if (rc == SOCKET_ERROR)
return false;
else
return true

当在根本无法访问的服务器上使用非阻塞套接字时，我的行为与端口未公开的情况相同。我总是要等待定义的超时(在下面的例子中是10秒)。

// open socket
SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
// set mode to unblocking
unsigned long mode = 1;
int rc = ioctlsocket(s, FIONBIO, &mode);
rc = connect(s, (SOCKADDR*)&target, sizeof(target));
struct timeval tv;
tv.tv_sec = 10;
tv.tv_usec = 0;
fd_set read;
FD_ZERO(&read);
FD_SET(s, &read);
fd_set write = read;    

rc = select(NULL, &read, NULL, NULL, &tv);
closesocket(s);

if (rc == 0 || rc == SOCKET_ERROR)
return false;
else
return true;

因此，问题是是否有办法将这两种方法的优点结合起来。这意味着，如果服务器工作，但不公开端口，则立即获得结果；如果服务器不工作，则在指定的超时后获得此信息。

我试图使用一个具有选项SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO的阻塞套接字。这也不起作用，因为我喜欢并行探测不同的服务器/端口，所以非阻塞方法对我来说更方便

Answer 1

如果服务器可以访问，但端口不可访问，则非阻塞套接字将立即失败，而不是等待完全超时。但您没有检测到这一点，因为您使用select()的方式不对。

您正在等待readfds参数。如果非阻塞套接字无法连接，select()将不会报告套接字是可读的。如果套接字成功连接，则在服务器向客户端发送字节之前，套接字将不会被报告为可读。

要正确检测非阻塞connect()的结果，需要使用select()的writefds和exceptfds参数。MSDN上的select()文档中明确说明了这一点：

总之，当select返回if时，将在特定集合中标识套接字：

readfds:

• 如果已调用侦听并且连接挂起，accept将成功
• 数据可供读取(如果启用了SO_OOBINLINE，则包括OOB数据)
• 连接已关闭/重置/终止

writefds:

• 如果处理连接调用(非阻塞)，则连接已成功
• 可以发送数据

例外fds:

• 如果处理连接调用(非阻塞)，则连接尝试失败
• OOB数据可供读取(仅当SO_OOBINLINE被禁用时)

在非阻塞connect()失败的情况下，必须将getsockopt()与SO_ERROR操作码一起使用才能获得实际的错误代码。

试试类似的东西：

// open socket
SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (s == INVALID_SOCKET)
{
// handle error...
return false;
}
// set mode to unblocking
unsigned long mode = 1;
int rc = ioctlsocket(s, FIONBIO, &mode);
if (rc == SOCKET_ERROR)
{
// handle error...
closesocket(s);
return false;
}
rc = connect(s, (SOCKADDR*)&target, sizeof(target));
if ((rc == SOCKET_ERROR) && (WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK))
{
fd_set write, except;
FD_ZERO(&write);
FD_SET(s, &write);
FD_ZERO(&except);
FD_SET(s, &except);
struct timeval tv;
tv.tv_sec = 10;
tv.tv_usec = 0;
rc = select(NULL, NULL, &write, &except, &tv);
if (rc == 0)
{
WSASetLastError(WSAETIMEDOUT);
rc = SOCKET_ERROR;
}
else if (rc > 0)
{
if (FD_ISSET(s, &except))
{
int err = 0;
getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_ERROR, (char*)&err, sizeof(err));
WSASetLastError(err);
rc = SOCKET_ERROR;
}
else
rc = 0;
}
}
if (rc == SOCKET_ERROR)
{
// handle error...
clossesocket(s);
return false;
}
closesocket(s);
return true;