网络编程 accept

1，accept

从listen 监听队列中接受一个连接。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>int accept(int socked, struct socked *addr, sickle_t *addrlen);

sockfd参数是执行过listen 系统调用的监听socket。

addr参数用来获取被接受连接的远端socket 地址，该socket地址的长度由addrlen参数指出。

accept成功时返回一个新的连接socket，该socket唯一地标识了被接受的这个连接，服务器可通过读写该socket来与被被接受连接对应的客户端通信。

accept失败时返回-1并设置error。

注；监听 socket 和连接 socket 的区别：

其实一个socket是一个五元组（协议，源IP，源端口，目的ip，目的端口）。

监听socket 是服务器用来监听新的连接，状态是 listen。如下图，服务器监听5678的端口。

连接socket表示服务器与客户端建立一次的连接，状态是 ESTABLISHED。如下图，client 连到服务器的5678 端口，accept返回的socket表示的就是这条连接。

2，如果监听队列中处于ESTABLISHED 状态的连接对应的客户端出现网络异常（比如掉线），或者提前退出，那么服务器对这个连接执行的accept调用是否成功？？？

3，模拟client提前退出，server 再accept的情况。

server在listen后，立马sleep 30秒，此过程中，client connect服务端，建立三次握手，client和server都进入established状态。client连接后，又立马close，并退出程序。此时server还在sleep中，未进入accept，刚好模拟了client在server accept前提前退出的情形。

client 程序：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>int main()
{int sockfd;int ret;sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);assert(sockfd != -1);struct sockaddr_in serAddr;serAddr.sin_family = AF_INET;serAddr.sin_port = htons(5678);serAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr));if(ret < 0){close(sockfd);printf("connect error\n");return -1;}else{printf("connetc succ\n");  }sleep(5);printf("client quit\n");close(sockfd);//shutdown(sockfd, SHUT_RDWR);return 0;}

服务端：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>int main()
{int listenFd, clientFd;int ret;listenFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);assert(listenFd != -1);struct sockaddr_in serAddr;serAddr.sin_family = AF_INET;serAddr.sin_port = htons(5678);serAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");ret = bind(listenFd, (struct sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr));assert(ret != -1);ret = listen(listenFd, 5);assert(ret != -1);printf("listen...\n");sleep(30);printf("sleep over\n");struct sockaddr_in cliAddr;socklen_t len = sizeof(cliAddr);clientFd = accept(listenFd, (struct sockaddr *)&cliAddr, &len);if(clientFd < 0){close(listenFd);printf("accept error\n");return -1;}else{printf("client [fd: %d] [ip: %s] [port: %d] connect\n", clientFd, inet_ntoa(cliAddr.sin_addr), ntohs(cliAddr.sin_port));printf("pause before\n");pause();printf("pause after\n");close(clientFd);}close(listenFd);return 0;}

A，启动服务器监听，紧接着服务器进入sleep 30秒。

B，启动客户端，连接服务器，client进入sleep，close前。此时，已经完成了三次握手，建立了连接。

wireshark 抓包也能看出来此过程，client发起了syn连接。

C，client sleep时间到了，5秒后，close掉socket，客户端随之退出。（此时服务器还在sleep中，还未accept）

此时，client的socket状态是FIN_WAIT_2,服务器的socket状态是 CLOSE_WAIT。是由于client close动作，向服务器单方面发起了fin请求，服务端回复了ack。wireshark抓包情况：

client打印：

D，当服务器的sleep 30秒到期后，进行accept，看下服务端此时的打印情况：

说明，accept成功返回了。再次查看服务端的状态：

由此可见，accept只是从监听队列中取出连接，而不论连接处于何种状态，如上面的CLOSE_WAIT状态。

E，ctrl+c强制退出服务端后，查看服务端的状态：

wireshark的抓包如下：

奇怪的是，此时client程序早已经退出了，ctrl+c服务端，server会发送fin请求，但client居然回复了ack，相应的状态也是TIME_WAIT？？？

查阅书籍发现，原来连接停留在FIN_WAIT_2状态的情况可能发生在：客户端执行半关闭后，未等服务器的关闭连接就强行退出了。（上面模拟情况，client connect建立连接后，server sleep 30秒后才accept，这期间client已经退出了，未等server最后的fin请求，这时客户端属于半关闭状态）

此时客户端连接由内核来接管，可称之为孤儿连接（和孤儿进程类似）。linux为了防止孤儿连接长时间存留在内核中，定义了两个内核变量：/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_orphans和 /proc/sys/net/tcp_fin_timeout。前者指定内核能接管的孤儿连接数目，后者指定孤儿连接在内核中的生存时间。

如果，accept成功后，server 向该连接socket发送数据会怎么样呢？？？(即将上图中的ctrl+c操作变成send 数据)

wireshark抓包情况：

最后发现客户端回了一个rst复位报文段，终止了此次连接，只剩下listen socket。

上面蓝色对应的是client提前退出，服务端的状态（close_wait）。

红色，是当server accept后，继续send后的情况，此时client发送了rst，导致终止了此次连接。

4，模拟client 断开网络连接。

启动客户端程序后，立即断开该客户端的网络连接（连接和断开连接的过程要在服务器启动后的30秒内完成，此时server在sleep）。结果发现accept调用也能正常返回。

A，启动服务器，并相应启动客户端。

其实已经建立了连接，立马剥掉客户端的网线。

待服务器sleep时间到，并调用accept的时候，打印如下：表示accept正常返回。

如果此时服务器send数据会怎么样？？？

wireshar抓包情况：

由于网络是断开的，这包数据会一直重传，重传的过程中，服务器的状态是：

依然是建立完成态，如果不是send，而是close，表示发送的是fin，那此时应该是fin_wait_1，一直重传fin报文，未收到client的ack。当达到一定重传次数后，服务器发送rst报文，终止了此次连接。

而此时client的状态是：

如果在server重发data的过程中，client网络连接上了，会怎么办呢？？？

表明client连上后，在某次重传后收到了该数据，并进行啦ack回复。

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