六、TCP C/S：Linux connect 超时设置

摘要: Linux connect 默认超时超过一分钟，程序想缩短超时时间，方法之一就是使用非阻塞的 connect。

connect 默认超时超过一分钟，参考：http://my.oschina.net/lowkey2046/blog/694229 。

程序想缩短超时时间，方法之一就是使用非阻塞的 connect。

当在一个非阻塞的 TCP 套接字上调用 connect 时，connect 将立即返回一个 EINPROGRESS 错误，不过已发起的 TCP 三次握手继续进行。接着使用 select 检测这个连接或成功或失败的已建立条件。

1. 程序源码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MAXBUF      1024
#define SERV_PORT   9000

int connect_nonb(int sockfd, const struct sockaddr *saptr, socklen_t salen, int nsec)
{
int     flags, n, error;
socklen_t   len;
fd_set  rset, wset;
struct timeval  tval;

// 设置 socket 为非阻塞
if ((flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0)) == -1) {
perror("fcntl F_GETFL");
}
if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
perror("fcntl F_SETFL");
}

error = 0;
// 发起非阻塞 connect
if ((n = connect(sockfd, saptr, salen)) < 0) {
// EINPROGRESS 表示连接建立已启动但是尚未完成
if (errno != EINPROGRESS) {
return -1;
}
} else if (n == 0) {
// 连接已经建立，当服务器处于客户端所在的主机时可能发生这种情况
goto done;
}

FD_ZERO(&rset);
FD_SET(sockfd, &rset);
wset = rset;
tval.tv_sec = nsec;
tval.tv_usec = 0;

// 等待套接字变为可读或可写，在 select 上等待连接完成
if ((n = select(sockfd+1, &rset, &wset, NULL, nsec ? &tval:NULL)) == 0) {
// select 返回0，说明超时发生，需要关闭套接字，以防止已经启动的三次握手继续下去
close(sockfd);
errno = ETIMEDOUT;
return -1;
} else if (n == -1) {
close(sockfd);
perror("select");
return -1;
}

if (FD_ISSET(sockfd, &rset) || FD_ISSET(sockfd, &wset)) {
len = sizeof(error);
// 获取待处理错误，如果建立成功，error 为0；
// 如果连接建立发生错误，该值就是对应错误的 errno 值
if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
// Berkeley 实现将在 error 中返回待处理错误，getsocket 本身返回 0
// Solaris 实现将 getsocket 返回 -1，并把 errno 变量设置为待处理错误
return -1;
}
} else {
fprintf(stderr, "select error: socket not set");
}

done:

// 关闭非阻塞状态
if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags) == -1) {
perror("fcntl");
}

if (error) {
close(sockfd);
errno = error;
return -1;
}

return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{
int     sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
int timeout = 3;

if (argc != 2) {
fprintf(stderr, "usage: tcpcli <IPaddress>\n");
return 0;
}

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
exit(EXIT_FAILURE);
}

memset(&servaddr, 0x00, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) < 0) {
perror("inet_pton");
exit(EXIT_FAILURE);
}

if (connect_nonb(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr), timeout) < 0) {
perror("connect");
exit(EXIT_FAILURE);
}

exit(EXIT_SUCCESS);
}

2. 连接测试

a. 启动树莓派，进行以此成功的连接。

b. 断开树莓派网络，再次尝试连接。

$ time ./tcpcli04 192.168.1.24
connect: Connection timed out

real	0m3.004s
user	0m0.000s
sys	0m0.000s

3. Wireshark 截图

设置超时时间为3秒时，仅仅重试了两次。

参考资料

《UNP》