C/C++ 中通过阻塞/非阻塞 TCP 套接字连接的超时问题

Question

我正在 C/C++ 中寻找一种有效的方法来检查服务器是否可以通过特定端口访问。基本上这个想法是通过 socket 在客户端上打开一个套接字并通过 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，我必须等到达到默认超时。如果服务器正在工作，但端口没有暴露 connect returns 立即 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

在根本无法访问的服务器上使用非阻塞套接字时，我的行为与端口未暴露的情况相同。我总是必须等待定义的超时（在以下示例中为 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;

所以问题是是否有办法结合这两种方法的优点。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。

我试图使用带有选项 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，非阻塞方法对我来说更方便。

Answer 1

如果服务器可访问，但端口不可访问，非阻塞套接字将立即失败，而不是等待完全超时。但是你没有检测到，因为你使用 select() 的方式不对。

您正在等待 readfds 参数。如果非阻塞套接字连接失败，select() 将不会报告套接字可读。如果套接字连接成功，直到服务器向您的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，您需要使用 select() 的 writefds 和 exceptfds 参数。这在 select() documentation on MSDN:

中有明确说明

In summary, a socket will be identified in a particular set when select returns if:

readfds:

If listen has been called and a connection is pending, accept will succeed.

Data is available for reading (includes OOB data if SO_OOBINLINE is enabled).

Connection has been closed/reset/terminated.

writefds:

If processing a connect call (nonblocking), connection has succeeded.

Data can be sent.

exceptfds:

If processing a connect call (nonblocking), connection attempt failed.

OOB data is available for reading (only if SO_OOBINLINE is disabled).

如果非阻塞 connect() 失败，您必须使用 getsockopt() 和 SO_ERROR 操作码来获取实际的错误代码。

试试像这样的东西：

// 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;

C/C++ 中通过阻塞/非阻塞 TCP 套接字连接的超时问题

timeout issue for connecting via blocking / nonblocking TCP sockets in C/C++

sockets

timeout

tcp

winsock

blocking