C++ 논블로킹 소켓 실습

정은성·2023년 5월 30일

GameServer cpp non-blocking socket

C++ 게임서버 프로그래밍

목록 보기

9/14

※ Rookiss님의 [C++과 언리얼로 만드는 MMORPG 게임 개발 시리즈] Part4: 게임 서버 강의를 보고 정리한 글입니다.

현재 사용하고 있는 소켓은 블로킹(Blocking) 소켓이다. 일부 함수에서 빠져나가지못하고 블로킹 상태가 된다.

블로킹 상태란 현재 스레드가 더 이상 코드를 진행하지 않고 block 상태로 멈춰 있는 상태를 말합니다.

블로킹 탈출 조건

accept → 접속한 클라가 있을 때
connect → 서버 접속 성공 했을 때
send, sendto → 요청한 데이터를 송신 버퍼에 복사 했을 때
recv, recvfrom → 수신 버퍼에 도착한 데이터가 있고, 이 것을 유저 레벨 버퍼에 복사 했을 때

이러한 조건들이 만족할 때 까지 코드를 블로킹 하는 것은 게임서버에선 효율적이지 않다.

우리는 논블로킹(Non-Blocking) 소켓을 통해 에코 서버를 제작해볼 것이다.

소켓 생성

소켓 생성 과정은 동일하다.

WSAData wsaData;
if (::WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
	return 0;

SOCKET listenSocket = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenSocket == INVALID_SOCKET)
	return 0;

논블로킹 소켓으로 설정

u_long on = 1;
if (::ioctlsocket(listenSocket, FIONBIO, &on) == INVALID_SOCKET)
	return 0;

ioctlsocket이라는 함수로 소켓의 모드를 변경할 수있다. 우리는 FIONBIO라는 명령으로 소켓의 블로킹 유무를 설정할 수있다. 0이면 블로킹, 이외의 값은 논 블로킹이다.

주솟값 설정, bind, listen

주솟값 설정, bind, listen은 다를 것 없다.

SOCKADDR_IN serverAddr;
::memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_addr.s_addr = ::htonl(INADDR_ANY);
serverAddr.sin_port = ::htons(7777);

if (::bind(listenSocket, (SOCKADDR*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR)
	return 0;

if (::listen(listenSocket, SOMAXCONN) == SOCKET_ERROR)
	return 0;

// accept, send, recv를 위한 준비
SOCKADDR_IN clientAddr;
int32 addrLen = sizeof(clientAddr);

Accept

논 블로킹 소켓은 기본적으로 바로 빠져나가기 때문에 연결이 안된 상태로 빠져나올 수 있다. 그러니 while문을 통해 무한 반복 시켜주어야한다.

while (true){

	SOCKET clientSocket = ::accept(listenSocket, (SOCKADDR*)&clientAddr, &addrLen);
	if (clientSocket == INVALID_SOCKET) {

		if (::WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
			continue;
		// 진짜 에러
		break;
	}
}

블로킹 소켓의 경우 INVALID_SOCKET은 모주건 오류 상황이다.

하지만 논 브로킹 소켓에선 꼭 오류상황이 아니다. 기다리지 않고 빠져나오기 때문이다.

그래서 우리는 한 번더 예외처리를 해주어야한다.

WSAWOULDBLOCK: 논블로킹 소켓이 아직 완료가 안됐을 때 뜸.

Connect

이번엔 접속을 위한 코드를 작성해보자

while (true) {
	if (::connect(clientSocket, (SOCKADDR*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR) {
		
		if (::WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
			continue;
		
		// connect에서 wouldblock 에러가 뜨면 그냥 connect를 진행중인것일수도있다.
		// 하지만 그 상태에서 한 번 더 connect를 하면 이 오류가 나온다.
		if (::WSAGetLastError() == WSAEISCONN)
			break;

		//ERROR
		HandleError("Connect");
		break;

	}
}

Connect는 다른 작업들과 달리 한 가지를 더 체크해주어야한다. Connect에서 wouldblock에러 코드가 뜨면 connect를 진행중인 것이다. 하지만 while문 때문에 그 상태에서 한 번 더 connect하게되면

WSAEISCONN 라는 에러 코드가 나온다. 이경우엔 그냥 while문을 빠져나가주면된다.

Recv

Recv도 while의 무한루프로 동작된다.

//Recv
	while (true) {
		char recvBuffer[1000];
		int32 recvLen = ::recv(clientSocket, recvBuffer, sizeof(recvBuffer), 0);
		if (recvLen == SOCKET_ERROR) {

			if (::WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
				continue;

			// 에러
			break;
		}
		else if (recvLen == 0) {
			// 무조건 끊긴 상황
			break;
		}

		cout << "Recv Data Len= " << recvLen << endl;

Recv도 마찬가지로 WASWOULDBLOCK을 통해 이것이 진짜 오류인지, 아직 소켓이 완료가 안된건지 파악해주어야한다.

Send

받은 것을 send로 다시 되돌려주는 코드를 작성했다.

while (true) {
	if (::send(clientSocket, recvBuffer, recvLen, 0) == SOCKET_ERROR) {
		if (::WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
			continue;

		//ERROR
		break;
	}

	cout << "Send Data! Len = " << recvLen << endl;
	break;
}