跨平台C++服务器程序开发 （4）tcp socket状态图（server端）

套接字状态

在上一节中，介绍了文件描述符的概念，我们可以看到socket套接字与磁盘文件的读写方法很相似，但套接字比普通的文件描述符多了一种状态，每个打开的套接字都对应一种状态，Windows和Linux都可以使用netstat命令查看。

通过观察套接字状态，可以检查服务器程序是否正常工作（监听端口是否打开），排查网络故障（比如为什么连不上服务器），优化代码（服务器卡顿，占用大量资源）等。

测试程序

通过一小段测试程序（socket_server.cpp）来实例分析套接字的状态变化。

#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main()
{
    printf("step1: socket()\n");
    int servsock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    getchar();
    printf("step2: bind()\n");
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(8828);
    bind(servsock, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));

    getchar();
    printf("step3: listen()\n");
    listen(servsock, 5);

    getchar();
    printf("step4: accept()\n");
    struct sockaddr_in clientaddr;
    socklen_t addr_len = sizeof(clientaddr);
    int clientsock = accept(servsock, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addr_len);

    getchar();
    printf("step5: close client socket()\n");
    close(clientsock);

    getchar();
    printf("step6: close server socket()\n");
    close(servsock);

    return 0;
}

（1）编译：g++ socket_server.cpp，生成一个名为a.out的程序
（2）运行： ./a.out
（3）调用socket函数创建一个套接字，输出如下：
step1: socket()
这里我们使用getchar函数获取输入来暂停程序，从而分析一些数据。

使用命令ps -ef | grep a.out查找进程id，本次测试a.out程序的进程id为6789。
进入/proc/6789/fd目录，然后执行ll命令，查看该进程已打开的文件描述符，如下图：

可以看到创建了一个fd为3的socket套接字。

（4）在a.out程序暂停界面按一下回车键，开始执行step 2，这里调用了bind函数将刚才创建的套接字与本机的8828端口绑定。