UNIX网络编程——非阻塞connect：时间获取客户程序

#include	"unp.h"

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

	flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
	fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

	error = 0;
	if ( (n = connect(sockfd, saptr, salen)) < 0)//连接不能立即建立，已经发起的三次握手继续进行，同时返回-1，errno设置为EINPROGRESS
		if (errno != EINPROGRESS)
			return(-1);

	/* Do whatever we want while the connect is taking place. */

	if (n == 0)//返回成功，连接能够立即建立
		goto done;	/* connect completed immediately */

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

	if ( (n = select(sockfd+1, &rset, &wset, NULL,
					 nsec ? &tval : NULL)) == 0) {
		close(sockfd);		/* timeout */
		errno = ETIMEDOUT;
		return(-1);
	}

	if (FD_ISSET(sockfd, &rset) || FD_ISSET(sockfd, &wset)) {
		len = sizeof(error);
		if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0)//error返回0，表示在等待的时间内连接建立；如果非零，表示连接建立遇到了套接字错误而导致的套接字可读可写
			return(-1);			/* Solaris pending error */
	} else
		err_quit("select error: sockfd not set");

done:
	fcntl(sockfd, F_SETFL, flags);	/* restore file status flags */

	if (error) {
		close(sockfd);		/* just in case */
		errno = error;
		return(-1);
	}
	return(0);
}

注意：前面有关于由于连接套接字错误导致套接字可读可写的代码说明：<<UNIX网络编程——使用select 实现套接字I/O超时>>里面的connect_timeout函数。

设置套接字为非阻塞
  11-12    调用fcntl把套接字设置为非阻塞
  14-17    发起非阻塞connect。期望的错误是EINPROGRESS，表示连接建立已经启动但是尚未完成。connect返回的任何其他错误返回给本函数的调用者。

在其他处理上迭合连接建立
  19        至此我们可以在等待连接建立完成期间做任何我们想做的事情。

检查连接是否立即建立
  21-22   如果非阻塞connect返回0。那么连接已经建立。我们已经说过，当服务器处于客户所在主机时这种情况可能发生。

调用select
  24-31   调用select等待套接字变为可读或可写。我们清零rset，打开这个描述符集中对应sockfd的位，然后将rset复制到wset。复制描述集的赋值可能是一个结构赋值，因为描述符集通常作为结构表示。我们还初始化timeval结构，然后调用select。如果调用者把第四个参数指定为0（表示使用默认超时时间），那么我们必须把select的最后一个参数指定为一个空指针，而不是一个值为0的timeval结构。注意：套接字建立连接遇到错误，将使得套接字可读可写。这时select也返回成功。

处理超时
 32-35   如果select返回0，那么超时发生，我们于是返回ETIMEOUT错误给调用者。我们还要关闭套接字，以防止已经启动的三次握手继续下去。

检查可读或可写条件
 37-42   如果描述符变为可读或可写，我们就调用getsockopt取得套接字的待处理错误（使用SO_ERROR套接字选项）。如果连接成功建立，error将为0.如果连接建立发生错误，该值就是对应连接错误的errno值（譬如ECONNREFUSED，ETIMEDOUT等）。套接字建立连接遇到错误，将使得套接字可读可写。连接建立成功的话，套接字变为可写。这里我们会遇到第一个移植性问题。如果发生错误，getsockopt源自Berkeley的实现将在我们的变量error中返回待处理错误，getsockopt本身返回0；然而Solaris却让getsockopt返回-1，并把errno变量置为待处理错误。不过我们的程序能够同时处理这两种情况。

关闭非阻塞状态并返回
  45-52  恢复套接字的文件状态标志并返回。如果自getsockopt返回的error变量为非0值，我们就把该值存入errno，函数本身返回-1。

套接字的各种实现以及非阻塞connect会带来移植性问题。首先，调用select之前有可能连接已经建立并有来自对端的数据到达。这种情况下即使套接字上不发生错误，套接字也是既可读又可写，这和连接建立失败情况下套接字的读写条件一样。上面代码中通过调用getsockopt并检查套接字上是否存在待处理错误来处理这种情形。

其次，既然我们不能假设套接字的可写（而不可读）条件时select返回套接字操作成功条件的唯一方法，下一个移植性问题就是怎么判断连接建立是否成功。以下是各种取代使用getsockopt的解决办法：（这里用getsockopt也是可以的，通过使用SO_ERROR套接字选项看error为0，表示连接建立，非零表示建立连接套接字错误）

• 调用getpeername代替getsockopt。如果getpeername以ENOTCNN错误失败返回，那么连接建立已经失败，我们必须接着以SO_ERROR调用getsockopt取得套接字上待处理的错误。
• 以值为0的长度参数调用read。如果read失败，那么connect已经失败，read返回的errno给出了连接失败的原因。如果连接建立成功，那么read应该返回0。
• 再调用connect一次。它应该失败，如果错误是EISCONN，那么套接字已经连接，也就是说第一次连接已经成功。

不幸的是，非阻塞connect是网络编程中最不易移植的部分。使用该技术必须应付移植性问题，特别是对于较老的实现。避免移植性问题的一个较简单技术是为每个连接创建一个处理线程。

被中断的connect

前面的博客有说明：<<UNIX网络编程——并发服务器（TCP）>>

对于一个正常的阻塞式套接字，如果其上的connect调用在TCP三次握手完成前被中断（譬如说捕获了某个信号），将会发生什么呢？假设被中断的connect调用不由内核自动重启，那么它将返回EINTR。我们不能再次调用connect等待未完成的连接继续完成。这样做将导致返回EADDRINUSE错误。

这种情形下我们只能调用select，就像本节对于阻塞connect所做的那样。连接建立成功时select返回套接字可写条件，连接建立失败时select返回套接字可读又可写条件。