iOS下TCP设置connnect超时时间的坑

问题

此前开发实现了一个手机扫码连接PC，PC端调用手机端证书做签名的功能，最近为了优化通信质量和稳定性，将通信协议由UDP改为TCP，局域网用TCP直连，外网用MQTT做中转，优先使用局域网。

在调试的过程中，发现用4G连接的时候，程序会一直卡在局域网的connect()方法，大概1，2分钟才返回错误。后来才发现，阻塞模式下，TCP的connect超时时间可能为75秒到几分钟。。。坑爹啊，等这么久的吗？？

原因

• 阻塞模式

客户端socket为阻塞模式，connect()会一直阻塞到连接建立或连接失败（超时时间可能为75秒到几分钟）

• 非阻塞模式

调用connect()后，如果连接不能马上建立则返回-1，并且errno设置为EINPROGRESS，表示正在尝试连接(注意连接也可能马上建立成功比如连接本机的服务器进程)，此时TCP的三次握手动作在背后继续进行，而程序可以做其他的东西，然后调用select()检测非阻塞connect是否完成(此时可以指定select的超时时间，这个超时时间可以设置为比connect的超时时间短)，如果select超时则关闭socket，然后可以尝试创建新的socket重新连接，如果select返回非阻塞socket描述符可写则表明连接建立成功。

解决方案

那么，如果希望超时时间可以自己设置，我们可以这样做：

1. 设置socket为非阻塞模式
2. connect
3. 判断errno是否为EINPROGRESS
4. select，大于0表示连接成功
5. 设置socket为阻塞模式，用于收发数据

代码

int testTCP()
{
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0)
    {
        return -1;
    }
    
    struct sockaddr_in server_addr;
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(30538);
    server_addr.sin_addr.s_addr= inet_addr("192.168.20.124");

    // 设成非阻塞模式
    int flags;
    flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
    if (flags == -1)
    {
        close(sockfd);
        return -1;
    }
    flags |= O_NONBLOCK;
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags) == -1)
    {
        close(sockfd);
        return -1;
    }
    
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0)
    {
        if (errno == EINPROGRESS)
        {
            printf("connecting...\n");
        }
        if (errno != EINPROGRESS && errno != EWOULDBLOCK)
        {
            close(sockfd);
            return -1;
        }
        struct timeval tv;
        fd_set wset;
        tv.tv_sec = 3; //timeout
        tv.tv_usec = 0;
        FD_ZERO(&wset);
        FD_SET(sockfd, &wset);
        int n = select(sockfd + 1, NULL, &wset, NULL, &tv);
        if (n < 0)
        {
            close(sockfd);
            return -1;
        }
        else if (n == 0) //timeout
        {
            close(sockfd);
            return -1;
        }
        else
        {
            printf("connected");
        }
    }
    // 设成阻塞模式
    flags &= ~ O_NONBLOCK;
    fcntl(sockfd,F_SETFL, flags);
    
    // 开始数据收发
    // ....
    // ....
    close(sockfd);
    return 0;
}