Linux下實現connect超時

項目需要寫一個主動連接且定時發送數據的客戶端程序，並保證傳輸數據的可靠性和穩定性。

如果用阻塞方式，程序將阻塞在connect、send函數上；如果採用非阻塞方式，程序又會出現connect返回值判定、select超時設置問題、send/recv 返回值、close(socket)後send/recv數據等問題。【1】非阻塞socket編程問題小結裏面有詳細的介紹。其中關於非阻塞connect的問題，【2】Linux下Socket通信中非阻塞connect的注意事項 介紹的很詳細。

爲了減少代碼量，保證穩定下，借鑑【3】linux下socket connect 阻塞方式 阻塞時間控制  的思路進行，採用alarm+sigaction的方式，爲什麼不採用signal？因爲signal與sigaction函數區別，signal是重啓動函數，超時以後會自動啓動已阻塞的函數，而不是中斷它的執行，比如recvfrom，給人的感覺就是使用了alarm，程序依然阻塞在了recvfrom上，不往下執行，如果在信號處理函數中使用printf可以看到超時後輸出了一條超時信息，然後signal又啓動了recvfrom，繼續阻塞。。。sigaction可以自己設置是否重啓動函數，alrmact.sa_flags = SA_NOMASK選項，SA_NOMASK爲不重啓動，中斷已阻塞的函數recvfrom，使程序繼續往下執行，SA_RESTART爲重啓動函數，與signal相同，繼續阻塞在recvfrom上。。。參考【4】linux C使用alarm設置套接字接收函數recvfrom超時  【5】那年，一步一步學linux c ---signal 和sigaction

爲什麼不用sigrelse？【6】SIGSET中強調sigset, sighold, sigrelse, sigignore - System V 信號 API，這些函數在 glibc 裏爲使用歷史上的 System V 信號 API 的程序提供一個兼容接口。這個 API 是歷史遺留物：新程序應該使用 POSIX 信號 API(sigaction、sigprocmask) 等等)。

問題最終解決，總結linux 下實現connect 超時的兩種方法，(1) alarm+sigaction,(2) 非阻塞的select.示例代碼參考如下【7】linux 下實現connect 超時

sigaction

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <asm/ioctls.h>
#include <signal.h> 

#define SERVPORT 13333
#define TIMEOUT_TIME 6

void connect_sigalarm()
{
        printf("connect alarm.\n");
        return;
}

int main(int argc,char *argv[])
{
        int sockfd;
        int retval;
        int error=-1;
        char *dest_ip;
        int ret=0;
        struct sockaddr_in serv_info;
        struct sigaction act,oldact;
        struct timeval tm;
        fd_set rset,wset;
        char buf[1024];
        
        if(argc == 2)
        {
                dest_ip=argv[1];
        }
        
        act.sa_handler = connect_sigalarm;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        sigaddset(&act.sa_mask, SIGALRM);
        act.sa_flags = SA_INTERRUPT; //由此信號中斷的系統調用不會自動重啓
        sigaction(SIGALRM, &act, &oldact);  
        
        if(alarm(5) != 0)
        {
                printf("alarm has already set.\n");
        }
        memset(&serv_info,0,sizeof(serv_info));
        serv_info.sin_family = AF_INET;
        serv_info.sin_port = htons(SERVPORT);
        serv_info.sin_addr.s_addr = inet_addr(dest_ip);
        sockfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if(sockfd<0)
        {
                perror("socket");
                return 1;
        }
        
                
        if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_info,sizeof(struct sockaddr))<0)
        {
                
                close(sockfd);
                if (errno == EINTR)
                {
                        //errno=TIMEOUT;
                        printf("connect timeout\n");
                }
                
        }
        
        alarm(0);
        return 0;        
}

非阻塞的select

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <asm/ioctls.h>
#include <signal.h> 
#include <fcntl.h>

#define SERVPORT 13333
#define TIMEOUT_TIME 6

int main(int argc,char *argv[])
{
        int sockfd;
        int retval;
        int error=-1;
        char *dest_ip;
        int len;
        int ret=0;
        struct sockaddr_in serv_info;
        struct sigaction act,oldact;
        struct timeval tm;
        fd_set rset,wset;
        char buf[1024];
        
        if(argc == 2)
        {
                dest_ip=argv[1];
        }

        memset(&serv_info,0,sizeof(serv_info));
        serv_info.sin_family = AF_INET;
        serv_info.sin_port = htons(SERVPORT);
        serv_info.sin_addr.s_addr = inet_addr(dest_ip);
        sockfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if(sockfd<0)
        {
                perror("socket");
                return 1;
        }
        
        if(fcntl(sockfd,F_SETFL,fcntl(sockfd,F_GETFL) | O_NONBLOCK)<0)
        {
                perror("fcntl");
                close(sockfd);
                return 1;
        }
                
        
        if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_info,sizeof(struct sockaddr))<0)
        {
                if(errno != EINPROGRESS)
                {
                        perror("connect");
                        return 1;
                }
                tm.tv_sec = TIMEOUT_TIME;
                tm.tv_usec = 0;
                FD_ZERO(&wset);
                FD_SET(sockfd,&wset);
                retval = select(sockfd+1,NULL,&wset,NULL,&tm);
                switch(retval)
                {
                        case -1:
                                perror("select");
                                return 1;
                        case 0:
                                printf("timeout\n");
                                break;
                        default:
                                if(FD_ISSET(sockfd,&wset))
                                {
                                        if(getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_ERROR,&error,(socklen_t *)&len)<0)
                                        {
                                                return 1;
                                        }
                                        printf("error=%d\n",error);
                                        if(error==0)
                                        {
                                                ret=1;
                                        }
                                        else
                                        {
                                                ret=0;
                                                errno=error;
                                        }
                                }
                                break;
                }
        }
        
        fcntl(sockfd,F_SETFL,fcntl(sockfd,F_GETFL) & O_NONBLOCK); //set back to block mode
        
        if(!ret)
        {
                close(sockfd);
                perror("connect failed");
                return 1;
        }
        
        sprintf(buf,"%s","hello world!");
        
        if(send(sockfd,buf,strlen(buf),0)<0)
        {
                perror("send");
        }
        
        printf("connected\n");
        return 0;        
}

均已測試通過，測試方式，服務端監聽端口13333，設置iptables drop所有連接到這個端口的連接；客戶端發起連接