EINPROGRESS：異步I/O和套接字操作中的重要狀態

在進行異步I/O和套接字操作時，有一個重要的狀態叫做EINPROGRESS。這個狀態表示套接字操作已經開始，但是尚未完成，需要等待進一步的操作，才能知道操作是否成功或失敗。本文將從多個方面詳細闡述EINPROGRESS狀態，幫助讀者更好地理解這個重要狀態。

一、EINPROGRESS狀態應用場景

EINPROGRESS狀態主要應用在異步I/O和套接字操作中。在進行這些操作時，通常需要調用一些函數來執行相應的操作，這些函數會立即返回，然後在後台執行相應的操作，直到操作完成或者失敗。這個過程中，操作可能會進入EINPROGRESS狀態，表示操作已經開始，但是尚未完成。

比如，在使用套接字進行網絡通信時，我們可能會調用connect()函數來連接遠程服務器，這個函數會立即返回。如果連接成功，connect()函數會返回0；如果連接失敗，connect()函數會返回錯誤碼，表示連接失敗的原因；如果連接正在進行中，則connect()函數會返回EINPROGRESS狀態。

    struct sockaddr_in serv_addr;
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    memset(&serv_addr, '0', sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) {
        printf("\n Invalid address/ Address not supported ");
        return -1;
    }
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) != 0) {
        if (errno == EINPROGRESS) {
            printf("Connect in progress...\n");
        } else {
            printf("Connect error: %s\n", strerror(errno));
            return -1;
        }
    } else {
        printf("Connected to server.\n");
    }

上面的代碼演示了如何使用connect()函數連接遠程服務器，並且對返回的EINPROGRESS狀態進行處理。如果connect()函數返回EINPROGRESS狀態，則表示連接正在進行中，需要繼續進行後續的操作，才能確定連接是否成功。

二、EINPROGRESS狀態的處理方法

對於進入EINPROGRESS狀態的操作，需要進行相應的處理，以確定操作是否成功或失敗。通常有以下幾種處理方法：

1. 使用輪詢方法

使用輪詢方法來檢查操作是否已經完成。輪詢方法就是不斷地查詢套接字狀態，看看是否已經準備好。可以使用select()函數、poll()函數、epoll()函數等來進行輪詢。以下是使用select()函數的示例代碼：

    fd_set rset, wset;
    FD_ZERO(&rset);
    FD_ZERO(&wset);
    FD_SET(sockfd, &rset);
    FD_SET(sockfd, &wset);
    int ret = select(sockfd + 1, &rset, &wset, NULL, NULL);
    if (ret < 0) {
        printf("Select error: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    } else if (ret == 0) {
        printf("Select timeout.\n");
        return -1;
    }
    if (FD_ISSET(sockfd, &rset) || FD_ISSET(sockfd, &wset)) {
        printf("Connected to server.\n");
    } else {
        printf("Connect error.\n");
        return -1;
    }

上面的代碼演示了如何使用select()函數輪詢套接字狀態，以確定連接操作是否成功。在輪詢函數返回後，可以使用FD_ISSET()宏來判斷套接字是否已經準備好。

2. 使用回調函數

使用回調函數來處理異步I/O和套接字操作，是一種比較常見的處理方法。回調函數用於在操作完成時被調用，通知應用程序操作的結果。以下是使用回調函數的示例代碼：

    void connect_callback(int sockfd, int events, void *arg) {
        int error = 0;
        socklen_t len = sizeof(error);
        if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
            printf("Getsockopt error: %s\n", strerror(errno));
            return;
        }
        if (error != 0) {
            printf("Connect error: %s\n", strerror(error));
            return;
        }
        printf("Connected to server.\n");
    }
    int ret = aio_connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr), connect_callback, NULL);
    if (ret < 0) {
        printf("Aio connect error: %s\n", strerror(-ret));
        return -1;
    }

上面的代碼演示了如何使用aio_connect()函數進行異步連接操作，並且使用回調函數來處理連接操作的結果。當連接操作完成時，connect_callback()函數會被調用，通知應用程序連接的結果。

3. 使用信號

使用信號來處理異步I/O和套接字操作，也是一種比較常見的處理方法。可以在操作完成時發送信號，通知應用程序操作的結果。以下是使用信號的示例代碼：

    void sig_handler(int signum) {
        if (signum == SIGIO) {
            int error = 0;
            socklen_t len = sizeof(error);
            if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len) < 0) {
                printf("Getsockopt error: %s\n", strerror(errno));
                return;
            }
            if (error != 0) {
                printf("Connect error: %s\n", strerror(error));
                return;
            }
            printf("Connected to server.\n");
        }
    }
    signal(SIGIO, sig_handler);
    fcntl(sockfd, F_SETOWN, getpid());
    int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
    fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_ASYNC);
    int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    if (ret < 0 && errno != EINPROGRESS) {
        printf("Connect error: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

上面的代碼演示了如何使用信號來處理異步I/O和套接字操作。當連接操作完成時，會發送SIGIO信號，觸發sig_handler()函數的執行，從而判斷連接操作的結果。

三、EINPROGRESS狀態的注意事項

EINPROGRESS狀態的處理需要注意以下幾點：

1. EINPROGRESS並不是錯誤

EINPROGRESS狀態並不是錯誤，而是操作正在進行中。如果操作已經完成或失敗，會有相應的返回值表示。因此，在處理EINPROGRESS狀態時，不要將其視為錯誤。

2. 超時處理

在處理EINPROGRESS狀態時，通常需要進行超時處理，以避免操作一直處於未完成狀態。可以使用輪詢或者定時器等方式對操作進行超時處理。

3. 並發處理

在進行多個異步I/O或套接字操作時，需要注意並發處理。可以使用多線程或者事件驅動等方式來處理多個操作。

四、總結

EINPROGRESS是異步I/O和套接字操作中的重要狀態，表示操作已經開始，但是尚未完成。對於進入EINPROGRESS狀態的操作，需要進行相應的處理，以確定操作是否成功或失敗。常用的處理方法包括輪詢、回調函數和信號等。在處理EINPROGRESS狀態時，需要注意超時處理和並發處理。