非阻塞i/o 上调用 connect 比非阻塞 i/o 上调用 read/write 要麻烦一点，一方面 connect 函数不能像 read/write 那样反复调用，它只能调用一次；另一方面，connect 函数返回错误，并不代表连接建立不成功。

1. 非阻塞 connect

对于 TCP 协议，在非阻塞 i/o 上调用 connect，意味着 connect 会发送 SYN 段给服务器：

如果在 connect 返回时，收到了服务器的 ACK，则 connect 返回 0，意味着连接建立成功，这通常只会发生在本机连接上。
如果在 connect 返回时，未收到服务器的 ACK，则 connect 返回 -1，同时 errno 置为 EINPROGRESS，这个错误表示“正在进行……”.
如果 connect 返回错误，errno 不是 EINPROGRESS 可以立即判断连接建立失败。

1.1 如何判断连接成功或失败？

对于 TCP 连接：

连接建立成功：套接字描述符可写。
连接建立失败：套接字描述符可读可写。

注1：上面说的可读可写的含义是 select 函数返回的读集合和写集合是否存在这个描述符。若描述符在读集合里，说明可读；如果在写集合里，说明可写。
注2：一般来说，新创建的描述符，在执行 connect 前既不可读也不可写，连接成功后，则变得可写（这是一定的），但是不一定可读。如果新创建的描述符变得可读了，大概率意味着出错，因为错误是通过 read 系统调用间接返回的。

根据上面两条规则，我们可以使用 select 来处理这两种情况。事先建立读写集合，然后使用 select 监听。

但是，反过来根据套接字描述符可读可写来判断连接成功是不可行的。换句话说，下面这样做是不对的：

如果可写不可读：连接建立成功（可以这样判断）
如果可写可读：连接建立失败（不可以这样判断）

原因很简单，可写可读，并不一定就是失败，也许是对端发来数据了呢？所以，得使用另外一种办法来判断——使用套接字选项 SO_ERROR. 这也是 SO_ERROR 极少能派上用场的地方之一。

只要套接字描述符变得可读或可写，直接使用 getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) 取得套接字的状态。

注意：不同版本实现 getsockopt 行为有差异。如果真的产生错误：

Berkeley 实现让 getsockopt 返回 0，同时 error 中保存错误码（linux 也是这样的）

Solaris 实现让 getsockopt 返回 -1，同时 errno 中保存错误码（不是 error 参数）

1.2 伪代码

int nbioConnect(int sockfd, sockaddr *addr, socklent_t addrlen, int nsec) {int ret, error;socklent_t len;fd_set rfds, wfds;setNonblock(sockfd, 1); // 设置为非阻塞error = 0;// 发起连接ret = connect(sockfd, addr, addrlen);if (ret < 0) {if (errno != EINPROGRESS) {// 立即返回错误。close(sockfd);return -1;}}else if (ret == 0) {// 这种一般出现在本机连接上setNonblock(sockfd, 0); // 重新设置为阻塞return 0;}rfds = {sockfd};wfds = {sockfd};tv.tv_sec = nsec;tv.tv_usec = 0;// 在连接建立成功或失败前，或者超时时间未到，select 是不会返回的。ret = select(sockfd + 1, &rfds, &wfds, NULL, nsec ? &tv : NULL);if (ret < 0) {// 小概率事件close(sockfd);return -1;}else if (ret == 0) {// 超时errno == ETIMEDOUT;close(sockfd);return -1;}// 如果执行到这里了，说明连接已经建立成功或者失败，也就是说套接字描述符一定是可写或可读的或两者兼有。if (FD_ISSET(sockfd, &rfds) || FD_ISSET(sockfd, &wfds)) {// 这个 if 判断显的多余len = sizeof(error);ret = getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len);if (ret < 0) {// Solaris 版本可能会发生这种情况close(sockfd);return -1;}}if (error) {// Linux 版本如果错误会执行到这里errno = error;close(sockfd);return -1;}setNonblock(sockfd, 0); return 0;
}

2. 实验

这一次，只是将上篇写的时间获取客户端中的 connect 函数修改为了 nbioConnect 函数，并添加了一个超时参数进行控制。

程序路径

本文使用的程序托管在 gitos 上：http://git.oschina.net/ivan_allen/unp

如果你已经 clone 过这个代码了，请使用 git pull 更新一下。本节程序所使用的程序路径是 unp/program/nonblockio/nbiotimecli.

实验结果

图1 设置超时时间为 10 s，结果超时

图2 连接成功

3. 总结

掌握非阻塞 i/o 上调用 connect 函数
知道如何判断非阻塞 connect 函数调用成功还是失败

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