在C / C ++中通过阻塞/非阻塞TCP套接字进行连接的超时问题

Question

我正在寻找一种有效的C / C ++方法来检查服务器是否可以在特定端口上访问。基本上这个想法是通过socket在客户端上打开一个套接字，然后通过connect连接到这个端口上的服务器。

在服务器上使用阻塞套接字时根本无法访问，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

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，是否有办法结合两种方法的优势。这意味着如果服务器正常工作，则立即获得结果，但不暴露端口，如果服务器不工作，则在指定的超时后获取此信息。

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，则非阻塞套接字将立即失败，而不是等待完全超时。但你没有发现，因为你正在以错误的方式使用select()。

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否可读。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writefds的exceptfds和select()参数。这在select() documentation on MSDN中有明确说明：

总之，当select返回时，将在特定集中标识套接字，如果：

readfds：

• 如果已调用listen并且连接处于挂起状态，则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），则连接成功。
• 可以发送数据。

exceptfds：

• 如果处理连接呼叫（非阻塞），则连接尝试失败。
• OOB数据可供读取（仅当禁用SO_OOBINLINE时）。

在非阻塞connect()失败的情况下，你必须使用getsockopt()和SO_ERROR操作码来获取实际的错误代码。

尝试更像这样的东西：

// 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;