Linux下Socket连接超时的一种实现方法

你的名字 2022-01-17 05:55 462阅读 0赞

目前各平台通用的设置套接字（Socket）连接超时的办法是：

1.  创建套接字，将其设置成非阻塞状态。
2.  调用connect连接对端主机，如果失败，判断当时的errno是否为EINPROGRESS，也就是说是不是连接正在进行中，如果 是，转到步骤3，如果不是，返回错误。
3.  用select在指定的超时时间内监听套接字的写就绪事件，如果select有监听到，证明连接成功，否则连接失败。

以下是Linux环境下的示例代码:

<table style="border-collapse:collapse;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <code> #include &lt;stdlib.h&gt; #include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;unistd.h&gt; #include &lt;fcntl.h&gt; #include &lt;sys/types.h&gt; #include &lt;sys/socket.h&gt; #include &lt;netinet/in.h&gt; #include &lt;errno.h&gt; #include &lt;time.h&gt; int main(int argc, char *argv[]) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int fd, retval; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct sockaddr_in addr; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct timeval timeo = { 3, 0}; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;socklen_t len = sizeof(timeo); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fd_set set; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (argc == 4) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;timeo.tv_sec = atoi(argv[3]); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fcntl(fd, F_SETFL, fcntl(fd, F_GETFL) | O_NONBLOCK); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;addr.sin_family = AF_INET; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("%d\n", time(NULL)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (connect(fd, (struct sockaddr*)&amp;addr, sizeof(addr)) == 0) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("connected\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (errno != EINPROGRESS) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("connect"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FD_ZERO(&amp;set); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FD_SET(fd, &amp;set); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;retval = select(fd + 1, NULL, &amp;set, NULL, &amp;timeo); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (retval == -1) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("select"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} else if(retval == 0) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;fprintf(stderr, "timeout\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("%d\n", time(NULL)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("connected\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; }</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

实际运行结果如下:

<table style="border:1px solid rgb(153,153,153);font-size:12px;width:500px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 1180289276 timeout 1180289279 xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 1 1180289281 timeout 1180289282</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

可以看到，以上代码工作的很好，并且如果你想知道连接发生错误时的确切信息的话，你可以用getsocketopt获得:

<table style="border-collapse:collapse;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <code>int error; socklen_t errorlen = sizeof(error); </code> <code>getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &amp;error, &amp;errorlen);</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

但是多少有些复杂，如果有象SO\_SNDTIMO/SO\_RCVTIMO一样的套接字参数可以让超时操作跳过select的话，世界将变得更美好。当然 你还可以选用象

apr

一样提供了简单接口的库，但我这里要提的是另一种方法。

呵呵，引子似乎太长了点儿。读Linux内核源码的时候偶然发现其connect的超时参数竟然和用SO\_SNDTIMO操作的参数一致:

File: net/ipv4/af\_inet.c

<table style="border:1px solid rgb(153,153,153);font-size:12px;width:500px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>&nbsp;&nbsp; 559&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; timeo = sock_sndtimeo(sk, flags &amp; O_NONBLOCK); &nbsp;&nbsp; 560 &nbsp;&nbsp; 561&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if ((1 &lt;&lt; sk-&gt;sk_state) &amp; (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV)) { &nbsp;&nbsp; 562&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /* Error code is set above */ &nbsp;&nbsp; 563&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (!timeo || !inet_wait_for_connect(sk, timeo)) &nbsp;&nbsp; 564&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; goto out; &nbsp;&nbsp; 565 &nbsp;&nbsp; 566&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; err = sock_intr_errno(timeo); &nbsp;&nbsp; 567&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; if (signal_pending(current)) &nbsp;&nbsp; 568&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; goto out; &nbsp;&nbsp; 569&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; }</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

这意味着：

**在Linux平台下，可以通过在connect之前设置SO\_SNDTIMO来达到控制连接超时 的目的**

。简单的写了份测试代码:

执行结果:

xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90

1180290583

timeout

1180290586

xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 2

1180290590

timeout

1180290592