探究Linux异步connect的实现方式 (linux 异步connect)
在Linux操作系统中，异步IO在高并发的情况下具有很好的性能优势。其中，异步connect是一种常见的异步IO技术，能够有效地提高网络编程的效率。那么，Linux异步connect的实现方式是怎样的呢？本文将对此进行探究。
一、异步connect概述
在进行网络编程时，往往需要调用connect函数与远程主机建立连接。在传统的阻塞IO模型中，connect函数会一直阻塞等待直到连接成功或者失败，这种模式下，如果同时需要建立多个连接，那么必须使用多线程或者多进程的方式才能够满足要求。而在异步IO模型中，connect函数不会阻塞，而是会立即返回，并且在后台进行连接操作，这样就可以同时建立多个连接，从而充分利用系统资源。
二、异步connect实现方式
在Linux环境下，实现异步connect主要有两种方式，分别是使用select函数和使用epoll函数。下面分别对这两种方式进行介绍。
1. 使用select函数
select函数是Linux系统提供的一种异步IO实现方式，通过监听文件描述符，可以在IO操作完成之前返回。在使用select函数实现异步connect时，需要设置监听的描述符是否可写，如果可写，则表示连接成功，否则表示连接失败。
实现异步connect的具体步骤如下：
1）创建socket
2）将socket设置为非阻塞模式
3）调用connect函数，并判断其返回值是否为-1
4）如果返回值为-1，则判断是否为EINPROGRESS错误，如果是，则说明连接还在进行中，需要使用select函数监听描述符是否可写；如果不是，则直接返回
5）如果返回值不为-1，则说明连接成功
使用select函数实现异步connect的示例代码如下：
“`
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);
inet_pton(AF_INET, ipaddr, &server_addr.sin_addr);
int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (ret
fd_set writefds;
struct timeval timeout;
FD_ZERO(&writefds);
FD_SET(sockfd, &writefds);
timeout.tv_sec = 5;
timeout.tv_usec = 0;
ret = select(sockfd + 1, NULL, &writefds, NULL, &timeout);
if (ret
printf(“connect timeout or error\n”);
close(sockfd);
return -1;
} else if (!FD_ISSET(sockfd, &writefds)) {
printf(“connect fled\n”);
close(sockfd);
return -1;
} else {
printf(“connect success\n”);
}
} else if (ret == 0) {
printf(“connect success\n”);
} else {
printf(“connect error\n”);
close(sockfd);
return -1;
}
“`
2. 使用epoll函数
epoll是Linux系统提供的高效的异步IO实现方式，与select函数不同，epoll更大的优势在于可以同时监听多个事件。在使用epoll函数实现异步connect时，需要将socket与epoll句柄进行关联，并将其添加到监听队列中。当连接事件完成时，epoll会触发监听事件，并返回描述符就绪的事件信息。使用epoll函数实现异步connect的具体步骤如下：
1）创建socket
2）将socket设置为非阻塞模式
3）调用connect函数，并判断其返回值是否为-1
4）如果返回值为-1，则判断是否为EINPROGRESS错误，如果是，则将socket添加到epoll监听队列中；如果不是，则直接返回
5）当socket就绪时，epoll会触发监听事件，并返回描述符就绪的事件信息
使用epoll函数实现异步connect的示例代码如下：
“`
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);
inet_pton(AF_INET, ipaddr, &server_addr.sin_addr);
int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (ret
int epfd = epoll_create(1);
struct epoll_event ev, events[1];
ev.data.fd = sockfd;
ev.events = EPOLLOUT;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev);
ret = epoll_wt(epfd, events, 1, 5000);
if (ret
printf(“connect timeout or error\n”);
close(sockfd);
return -1;
} else {
int optval = -1;
socklen_t optlen = sizeof(optval);
getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &optval, &optlen);
if (optval != 0) {
printf(“connect fled: %d\n”, optval);
close(sockfd);
return -1;
} else {
printf(“connect success\n”);
}
}
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, sockfd, NULL);
close(epfd);
} else if (ret == 0) {
printf(“connect success\n”);
} else {
printf(“connect error\n”);
close(sockfd);
return -1;
}
“`
三、
本文主要介绍了Linux异步connect的实现方式，通过使用select和epoll函数可以实现异步IO操作，提高网络编程的效率和性能。值得注意的是，在使用异步connect的同时，也需要处理连接错误和超时。异步IO是网络编程的重要组成部分，熟悉异步IO的实现方式和原理对于提高编程效率和性能有很大的帮助。
相关问题拓展阅读：
LINUX C 进行TCP网络连接，怎样设置连接超时时间
如果你确定,真的不需要等这么久,或者用户希望可以随时中上连接过程,那么一般是用 非阻塞模式来做的. 看看我的这段连接代码(节选),可以作为TCP连接的典范:
bool CRemoteLink::Connect()
{
OnDisconnected(); //森高薯 如果已经连接，则断开
if(!m_bUseProxy)
{
m_iConnStatus = SS_CONNECTING; // 正在连接状态
GNTRACE (“开始连接到远程服务器…\n”, m_strip.c_str(), m_port);
// 建立套念谈接字, 准备连接到服务器
m_socket = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (socket OnSocketError(SE_CREATE, MSG_SE_CREATE);
return false;
}
/此者/ 设为异步操作方式
unsigned long on = 1;
if (::ioctlsocket(m_socket, FIONBIO, &on) OnSocketError(SE_CREATE, MSG_SE_CREATE);
return false;
}
sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(m_strip.c_str());
addr.sin_port = htons(m_port);
int rt;
rt = ::connect(m_socket, (sockaddr *) &addr, sizeof(addr));
if (rt == 0) {
OnConnected();
return true;
}
// ==================================================================
timeval to;
// 首先建立连接
fd_set wfds;
fd_set efds;
FD_ZERO(&wfds);
FD_ZERO(&efds);
// test shutdown event each 100ms.
to.tv_sec = 0;
// CONNECT_TIMEOUT;
to.tv_usec =;
int it = 0;
while(!m_meShutdown.Wait(0) && !m_meConnStop.Wait(0))
{
FD_SET(m_socket, &wfds);
FD_SET(m_socket, &efds);
int n = select(m_socket + 1, NULL, &wfds, &efds, &to);
if (n > 0) {
if(FD_ISSET(m_socket, &wfds))
{
OnConnected();
return true;
}
else
{
//int err = ::WSAGetLastError();
//const char* msg = GetLastErrorMessage(err);
GNTRACE (“CRemoteLink::Connect : connection attempt failed!\n”);
if(m_pCallBack)
m_pCallBack->OnSocketError(SE_CONN, MSG_SE_CONN);
break;
}
} else if (n OnSocketError(err, msg);
break;
}
else
{
it += 100;
if(it > 30000) // 连接超时 — (30S)
{
GNTRACE (“CRemoteLink::Connect : Time out.\n”);
if(m_pCallBack)
m_pCallBack->OnSocketError(SE_TIMEOUT, MSG_SE_TIMEOUT);
break;
}
}
}
if(m_meConnStop.Wait(0))
{
GNTRACE(“连接过程进行时被取消。\n”);
}
}
else
{
// 通过代理服务器连接
