面试题：网络编程之非阻塞I/O模型下Socket连接管理基础

建立Socket连接步骤：

创建Socket：使用socket()函数创建一个套接字，指定协议族（如AF_INET用于IPv4）、套接字类型（如SOCK_STREAM用于TCP连接）和协议（通常为0）。例如在C语言中：

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd == -1) {
    // 处理错误
}

设置非阻塞模式：使用fcntl()函数将套接字设置为非阻塞模式。在C语言中：

int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
if (flags == -1) {
    // 处理错误
}
if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
    // 处理错误
}

绑定地址：如果是服务器端，使用bind()函数将套接字绑定到特定的地址和端口。在C语言中：

struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1) {
    // 处理错误
}

监听连接（服务器端）：如果是服务器端，使用listen()函数开始监听连接。在C语言中：

if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
    // 处理错误
}

发起连接（客户端）：如果是客户端，使用connect()函数发起连接。在C语言中：

struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &servaddr.sin_addr);
int conn_result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
if (conn_result == -1 && (errno == EINPROGRESS || errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)) {
    // 处理连接中错误，如下面所述
}

处理EAGAIN或EWOULDBLOCK错误：

客户端：当connect()返回 -1且errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK时，说明连接正在进行中。可以通过以下方式处理：

使用select、poll或epoll：这些I/O多路复用机制可以监听套接字的可写事件。例如使用select：

fd_set write_fds;
FD_ZERO(&write_fds);
FD_SET(sockfd, &write_fds);
struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 5; // 设置超时时间
timeout.tv_usec = 0;
int sel_result = select(sockfd + 1, NULL, &write_fds, NULL, &timeout);
if (sel_result == -1) {
    // 处理select错误
} else if (sel_result == 0) {
    // 连接超时处理
} else {
    int err;
    socklen_t errlen = sizeof(err);
    if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, &errlen) == -1) {
        // 处理getsockopt错误
    }
    if (err == 0) {
        // 连接成功处理
    } else {
        // 连接失败处理，根据错误码处理
    }
}

服务器端：当accept()返回 -1且errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK时，说明当前没有新的连接到达，此时可以继续通过select、poll或epoll监听是否有新连接到来，然后再次调用accept()。例如使用epoll：

int epollfd = epoll_create1(0);
if (epollfd == -1) {
    // 处理epoll_create1错误
}
struct epoll_event ev;
ev.events = EPOLLIN;
ev.data.fd = sockfd;
if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd, &ev) == -1) {
    // 处理epoll_ctl错误
}
struct epoll_event events[MAX_EVENTS];
int num_events = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENTS, -1);
for (int i = 0; i < num_events; i++) {
    if (events[i].data.fd == sockfd) {
        int clientfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
        if (clientfd == -1 && (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)) {
            continue;
        } else if (clientfd == -1) {
            // 处理其他accept错误
        } else {
            // 处理新连接
        }
    }
}

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