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窥探 Socket 监听的秘密
创始人
2025-05-03 11:31:24
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本文转载自微信公众号「盼盼编程」，作者盼盼编程。转载本文请联系盼盼编程公众号。

socket用listen函数监听，listen从英语上理解就是一个"听"函数，实际上它也就是这个意思。

我们来看unix网络编程这本书是怎样对它的解释：listen函数把一个未连接的套接字转换成一个被动套接字，指示内核应该接受指向该套接字的链接请求。

该函数有2个参数，第一个我就不说了，第二参数规定了内核为相应套接字排队的最大连接个数。只看这些理论搞的人稀里糊涂，我们还是来测一下。

  1. [mapan@localhost test]$ ls 
  2. client.cpp  makefile  server.cpp 
  3. [mapan@localhost test]$  
  4. [mapan@localhost test]$ cat server.cpp  
  5. #include  
  6. #include  
  7. #include  
  8. #include  
  9. #include  
  10. #include  
  11. #include  
  12. #include  
  13. #include  
  14. #include  
  15. #include  
  16. #include  
  17. #include  
  18. #include  
  19. #include  
  20. #include  
  21. #include  
  22. #include  
  23. #include  
  24. #include  
  25. #define MAXLINE 4096 
  26.  
  27.  
  28.  
  29. void main() 
  30. { 
  31.    int listenfd,connfd; 
  32.    socklen_t  clilen; 
  33.    struct sockaddr_in cliaddr,servaddr; 
  34.  
  35.    listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
  36.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  37.  
  38.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
  39.    servaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; 
  40.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
  41.  
  42.    bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));   
  43.    listen(listenfd,1); 
  44.  
  45.    getchar(); 
  46.    connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen); 
  47.  
  48.  
  49.  
  50.    close(connfd); 
  51.    close(listenfd); 
  52. } 
  53. [mapan@localhost test]$ cat client.cpp  
  54. #include  
  55. #include  
  56. #include  
  57. #include  
  58. #include  
  59. #include  
  60. #include  
  61. #include  
  62. #include  
  63. #include  
  64. #include  
  65. #include  
  66. #include  
  67. #include  
  68. #include  
  69. #include  
  70. #include  
  71. #include  
  72. #include  
  73. #include  
  74. #define MAXLINE 4096 
  75.  
  76.  
  77. void main() 
  78. { 
  79.    int sockfd; 
  80.    struct sockaddr_in servaddr; 
  81.  
  82.  
  83.    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
  84.    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  85.    servaddr.sin_family=AF_INET; 
  86.    servaddr.sin_port=htons(8888); 
  87.    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 
  88.  
  89.    int ret=connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)); 
  90.    getchar(); 
  91.  
  92.    close(sockfd); 
  93. } 
  94. [mapan@localhost test]$ cat makefile  
  95. all:server client 
  96.  
  97. server.o:server.cpp 
  98.   g++ -c server.cpp 
  99. client.o:client.cpp 
  100.   g++ -c client.cpp 
  101. server:server.o 
  102.   g++ -o server server.o 
  103. client:client.o 
  104.   g++ -o client client.o 
  105.  
  106. clean: 
  107.   rm -f server client *.o 
  108. [mapan@localhost test]$ 

请注意上面的服务端中，我是没有调用accept函数的，直接调用getchar()了,跑起来。

  1. [mapan@localhost test]$ make 
  2. g++ -c server.cpp 
  3. g++ -o server server.o 
  4. g++ -c client.cpp 
  5. g++ -o client client.o 
  6. [mapan@localhost test]$ ./server  
  7.  
  8. 服务度开启，然后新打开一个窗口开启客户端。 
  9. [mapan@localhost TCP]$ cd ../test/ 
  10. [mapan@localhost test]$  
  11. [mapan@localhost test]$ ./client 127.0.0.1 

查看网络：

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  5. [mapan@localhost test]$ 

看，已经建立起一个连接了。但是我们没有调用accept函数，连接还是建立起来了，这说说明accept函数和TCP三次握手没啥关系，这也是一个知识盲点。好，在开启一个新窗口运行客户端，查看网络状态。(新开窗口运行客户端同上，这里就不用代码演示了)

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED 

看，又建立起一个连接。在运行一个客户端，看网络状态。

  1. [mapan@localhost test]$ netstat -na | grep 8888 
  2. tcp        0      0 0.0.0.0:8888                0.0.0.0:*                   LISTEN       
  3. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34850             SYN_RECV     
  4. tcp        0      0 127.0.0.1:34846             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  5. tcp        0      0 127.0.0.1:34848             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED  
  6. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34846             ESTABLISHED  
  7. tcp        0      0 127.0.0.1:8888              127.0.0.1:34848             ESTABLISHED  
  8. tcp        0      0 127.0.0.1:34850             127.0.0.1:8888              ESTABLISHED 

当第三个客户端连接进来的时候，出现了一个SYN_RECV，这标明第三个客户端没有与服务端建立连接。

我们listen函数设置的监听队列为1，那么监听队列塞了2个之后就没有往里面塞了。这下大概懂了listen函数第二个参数的意义了吧，当参数为1的时候只能监听2个套接字，这应该是从0开始数的。

为什么是大概呢?其实unix网络编程上是这样说的：listen函数的第二个参数是ESTABLISHED和SYN_RECV之和，只是在监听队列没有满的情况下，SYN_RECV状态不容易重现。这时候在服务度输入一个字符会有啥效果呢?

答案告诉你，就是那个SYN_RECV状态变成ESTABLISHED了，这也是 accept函数的作用。accept函数会将已完成连接队列中的对头项返回给进程，所以SYN_RECV变成ESTABLISHED了。这个现象留给大家去实践一下吧，只有自己实践出来的东西才是自己的。

 

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