学习网络编程的一些实用技巧和细节

https://blog.csdn.net/analogous_love/article/details/60761528

非阻塞的的connect()函数如何编写

1. 创建socket时,将socket设置成非阻塞模式

2. 接着调用connect()进行连接,如果connect()能立即连接成功,则返回0;如果此刻不能立即连接成功,则返回-1(windows上返回SOCKET_ERROR也等于-1),这个时候错误码是WSAEWOULDBLOCK(windows平台),或者是EINPROGRESS(linux平台),表明立即暂时不能完成。

3. 接着调用select()函数在指定的时间内检测socket是否可写,如果可写表明connect()连接成功。

需要注意的是:linux平台上connect()暂时不能完成返回-1,错误码可能是EINPROGRESS,也可能是由于被信号给中断了,这个时候错误码是:EINTR。这种情况也要考虑到;而在windows平台上除了用select()函数去检测socket是否可写,也可以使用windows平台自带的函数WSAAsyncSelect或WSAEventSelect来检测。

/** 
 *@param timeout 连接超时时间,单位为秒
 *@return 连接成功返回true,反之返回false
 **/
bool CSocket::Connect(int timeout)
{
    //windows将socket设置成非阻塞的方式
    unsigned long on = 1;
    if (::ioctlsocket(m_hSocket, FIONBIO, &on) < 0)
        return false;
 
    //linux将socket设置成非阻塞的方式
    //将新socket设置为non-blocking
    /*
    int oldflag = ::fcntl(newfd, F_GETFL, 0);
    int newflag = oldflag | O_NONBLOCK;
    if (::fcntl(m_hSocket, F_SETFL, newflag) == -1)      
        return false;
    */
 
    struct sockaddr_in addrSrv = { 0 };
    addrSrv.sin_family = AF_INET;
    addrSrv.sin_addr = htonl(addr);
    addrSrv.sin_port = htons((u_short)m_nPort);
    int ret = ::connect(m_hSocket, (struct sockaddr*)&addrSrv, sizeof(addrSrv));
    if (ret == 0)//返回0 直接ok了
        return true;
 
    //windows下检测WSAEWOULDBLOCK
    if (ret < 0 && WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK)
        return false;
 
 
    //linux下需要检测EINPROGRESS和EINTR
    /* //小于0 需要进行错误码的检验   因为已经发起了三次握手  需要时间呢 RTT时间的存在   所以后面需要select再次进行检验
    if (ret < 0 && (errno != EINPROGRESS || errno != EINTR))
        return false;
    */
 
    fd_set writeset;
    FD_ZERO(&writeset);
    FD_SET(m_hSocket, &writeset);
    struct timeval tv;
    tv.tv_sec = timeout;
    //可以利用tv_usec做更小精度的超时设置
    tv.tv_usec = 0;
    if (::select(m_hSocket + 1, NULL, &writeset, NULL, &tv) != 1)
        return false;
 
    return true;
}

二、非阻塞socket下如何正确的收发数据

 这里不讨论阻塞模式下,阻塞模式下send和recv函数如果tcp窗口太小或没有数据的话都是阻塞在send和recv调用处的。对于收数据,一般的流程是先用select(windows和linux平台皆可)、WSAAsyncSelect()或WSAEventSelect()(windows平台)、poll或epoll_wait(linux平台)检测socket有数据可读,然后进行收取。对于发数据,;linux平台下epoll模型存在水平模式和边缘模式两种情形,如果是边沿ET模式一定要一次性把socket上的数据收取干净才行,也就是一定要循环到recv函数出错,错误码是EWOULDBLOCK  |  EAGAIN。而linux下的水平模式或者windows平台上可以根据业务一次性收取固定的字节数,或者收完为止。还有个区别上文也说过,就是windows下发数据的代码稍微有点不同的就是不需要检测错误码是EINTR,只需要检测是否是WSAEWOULDBLOCK。代码如下:

可以参考  linux高性能编程 ET  LT模式它的代码 怎么处理的

用于windows或linux水平模式下收取数据这种情况下收取的数据可以小于指定大小,总之一次能收到多少是多少:

bool TcpSession::Recv()
{
    //每次只收取256个字节
    char buff[256];
    //memset(buff, 0, sizeof(buff));
    int nRecv = ::recv(clientfd_, buff, 256, 0);
    if (nRecv == 0)
        return false;
 
    inputBuffer_.add(buff, (size_t)nRecv);
 
    return true;
}

如果是linux epoll边缘模式(ET),则一定要一次性收完:

bool TcpSession::RecvEtMode()
{
    //每次只收取256个字节
    char buff[256];
    while (true)
    {
        //memset(buff, 0, sizeof(buff));
        int nRecv = ::recv(clientfd_, buff, 256, 0);
        if (nRecv == -1)
        {
            if (errno == EWOULDBLOCK || errno == EINTR)
                return true;
 
            return false;
        }
        //对端关闭了socket
        else if (nRecv == 0)
            return false;
        
       inputBuffer_.add(buff, (size_t)nRecv);
    }
 
    return true;
}

linux平台发送数据:

bool TcpSession::Send()
{
    while (true)
    {
        int n = ::send(clientfd_, buffer_, buffer_.length(), 0);
        if (n == -1)
        {
            //tcp窗口容量不够, 暂且发不出去,下次再发
            if (errno == EWOULDBLOCK)
                break;
            //被信号中断,继续发送
            else if (errno == EINTR)
                continue;
 
            return false;
        }
        //对端关闭了连接
        else if (n == 0)
            return false;
 
        buffer_.erase(n);
        //全部发送完毕
        if (buffer_.length() == 0)
            break;
    }
 
    return true;
}

五、nagle算法

nagle算法的是操作系统网络通信层的一种发送数据包机制,如果开启,则一次放入网卡缓冲区中的数据(利用send或write等)较小时,可能不会立即发出去,只要当多次send或者write之后,网卡缓冲区中的数据足够多时,才会一次性被协议栈发送出去,操作系统利用这个算法减少网络通信次数,提高网络利用率。对于实时性要求比较高的应用来说,可以禁用nagle算法。这样send或write的小数据包会立刻发出去。系统默认是开启的,禁用方法如下:

long noDelay = 1;
setsockopt(m_hSocket, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY,(LPSTR)&noDelay, sizeof(long));

noDelay为1禁用nagle算法,为0启用nagle算法。

十、重连机制

1. 如果connect连接不上,那么n秒后再重试,如果还是连接不上2n秒之后再重试,以此类推,4n,8n,16n......

但是上述方案,也存在问题,就是如果当重试间隔时间变的很长,网络突然畅通了,这个时候,需要很长时间才能连接服务器,这个时候,就应该采取方法2。

2. 在网络状态发生变化时,尝试重连。比如一款通讯软件,由于网络故障现在处于掉线状态,突然网络恢复了,这个时候就应该尝试重连。windows下检测网络状态发生变化的API是IsNetworkAlive。示例代码如下:

十一、关于错误码EINTR
     这个错误码是linux平台下的。对于很多linux网络函数,如connect、send、recv、epoll_wait等,当这些函数出错时,一定要检测错误是不是EINTR,因为如果是这种错误,其实只是被信号中断了,函数调用并没用出错,这个时候要么重试,如send、recv、epoll_wait,要么利用其他方式检测完成情况,如利用select检测connect是否成功。千万不要草草认定这些调用失败,而做出错误逻辑判断。
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继续未完成

原文地址:https://www.cnblogs.com/zhangkele/p/10466657.html