Linuxクライアントのソケット非ブロッキング接続プログラミング

2年 ago
陽, 向宇
2 minutes

Linuxでは、ノンブロッキングIO（Non-blocking IO）を使用して、ノンブロッキングな接続をプログラミングすることができます。

以下は、Linuxで非ブロッキングのconnectを使用してソケットプログラミングを行う方法を示す簡単なサンプルコードです。

#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    // 创建Socket
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        std::cerr << "Failed to create socket." << std::endl;
        return 1;
    }

    // 设置Socket为非阻塞
    int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
    if (flags == -1) {
        std::cerr << "Failed to get socket flags." << std::endl;
        return 1;
    }
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
        std::cerr << "Failed to set socket to non-blocking mode." << std::endl;
        return 1;
    }

    // 设置连接目标地址
    struct sockaddr_in server_addr{};
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(12345);
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    // 尝试非阻塞连接
    int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (ret == -1) {
        if (errno == EINPROGRESS) {
            // 连接正在进行中，等待连接完成
            fd_set write_fds;
            FD_ZERO(&write_fds);
            FD_SET(sockfd, &write_fds);

            struct timeval timeout{};
            timeout.tv_sec = 5;  // 设置连接超时时间为5秒

            ret = select(sockfd + 1, nullptr, &write_fds, nullptr, &timeout);
            if (ret == -1) {
                std::cerr << "Failed to select." << std::endl;
                return 1;
            } else if (ret == 0) {
                // 连接超时
                std::cerr << "Connect timeout." << std::endl;
                return 1;
            } else {
                // 连接完成，检查连接是否成功
                int error = 0;
                socklen_t len = sizeof(error);
                if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) == -1) {
                    std::cerr << "Failed to get socket option." << std::endl;
                    return 1;
                }
                if (error != 0) {
                    std::cerr << "Failed to connect: " << strerror(error) << std::endl;
                    return 1;
                }
            }
        } else {
            std::cerr << "Failed to connect: " << strerror(errno) << std::endl;
            return 1;
        }
    }

    std::cout << "Connected successfully." << std::endl;

    // 连接成功后，可以进行后续操作

    close(sockfd);

    return 0;
}

上記のコードでは、まずSocketを作成し、非ブロッキングモードに設定します。そして、connect関数を使用してノンブロッキング接続を行います。もしconnectが-1を返し、かつerrnoがEINPROGRESSであれば、接続が進行中であることを示します。この時は、select関数を使用して接続完了を待つことができます。もしselectが0を返すと、タイムアウトしたことを意味します。もしselectが0より大きい値を返すと、接続が完了したことを意味し、getsockopt関数を使用して接続結果を取得できます。接続に成功すれば、その後の操作を行うことができます。

注意：上記のコードは単なる簡単な例ですので、実際の使用に際しては具体的な状況に合わせた適切な修正と最適化が必要です。

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