listen函数和accept函数

本文详细解析了listen函数如何创建监听队列使socket进入被动接受连接的状态,并解释了accept函数如何从监听队列中接受连接请求。



listen函数原型:

#include<sys/socket.h>



int listen(int sockfd,int backlog);


参考《Linux高性能服务器编程》上的解释: socket 被命名之后,还不能马上接受客户连接,需要系统调listen用来创建一个监听队列用来存放待处理的客户连接。对于各个参数:sockfd指定被监听的socket,backlog提示内核监听队列的最大长度。

成功时返回0,失败返回-1并设置errno。

 我对这个函数理解是创建一个监听队列,使需要主动连接的sockfd变成被动接受连接状态。当调用了这个函数的时候,socket变成监听套接字,从一个进程变成一个服务器来响应请求。



当套接字正在处理客户端的请求时,有新的请求也处理不了。那么会怎么办呢?


请求队列


参考TCP/IP详解 卷一:

如果对于新的连接请求,该 T C P监听的端点的连接队列中还有空间T C P模块将对S Y N进行确认并完成连接的建立。但应用层只有在三次握手中的第三个报文段收到后才会知道这个新连接时。另外,当客户进程的主动打开成功但服务器的应用层还不知道这个新的连接时,它可能会认为服务器进程已经准备好接收数据了(如果发生这种情况,服务器的T C P仅将接收的数据放入缓冲队列)

如果队列满了呢?

如果对于新的连接请求,连接队列中已没有空间, TCP将不理会收到的SYN也不发回任何报文段(即不发回RST)。如果应用层不能及时接受已被TCP接受的连接,这些连接可能占满整个连接队列,客户的主动打开最终将超时


通常队列满是由于应用程序或者操作系统繁忙造成的,这样可以防止应用程序对传入的连接进行服务。



backlog的值设置为SOMAXCONN就会由系统来决定请求队列长度(一般较大)。


需要注意的是这里的backlog和系统允许的最大连接数或者并发服务器所能并发处理的客户数没什么关系。因为backlog说明的是已经完成三次握手后在等待应用层接受的最大连接数。


此时socket处于监听状态。但是要接收请求则需accept函数。



accept函数原型:

#include<sys/socket.h>

int accept(int sockfd,struct sockaddr * addr,socklen_t * addrlen);


作用:从listen监听队列中接受一个连接。

sockfd是经过listen调用的监听socket,addr用来获取被接受连接的远端socket地址,该地址长度由addrlen指出。该socket唯一的标识了这个被接受的连接,服务器可通过读写该socket来跟对应的客户端通信。成功返回一个新的连接socket,失败则返回-1并设置errno。




<think>好的,我现在需要回答用户关于网络编程中listen函数accept函数的区别的问题。首先,我要仔细理解用户的问题,确保自己准确掌握他们需要的信息。用户提到他们想了解这两个函数在编程中的区别,所以我的回答需要明确对比它们的作用、使用场景以及具体行为。 首先,我应该回顾一下自己关于socket编程的知识。记得在网络编程中,服务器端通常的流程是创建socket,绑定端口,监听连接,然后接受连接。其中,listenaccept是监听接受连接的关键步骤。不过具体的区别可能需要更深入的分析。 接下来,我需要查阅提供的引用资料,看看里面是否有关于这两个函数的详细说明。根据引用[1],listen函数调用失败会导致错误处理,而accept函数会创建新的套接字来处理客户端连接。引用[2]提到listen()用于等待接入请求,设置进入队列的连接数目,而accept()用于接受这些连接。引用[3][4]指出listen将主动套接字变为被动,使其可以接受连接,而accept则实际处理连接请求。引用[5]特别强调listen不会阻塞,只是设置属性,而accept会阻塞等待连接。 现在需要整理这些信息,明确两者的区别。首先,listen作用是将socket设置为被动模式,准备接受连接,并定义等待队列的大小。而accept则是从队列中取出连接请求,创建新的socket与客户端通信。此外,listen是非阻塞的,调用后立即返回,而accept通常会阻塞,直到有新的连接到来。 需要注意的是,用户可能还关心这两个函数在代码中的调用顺序实际效果。比如,必须先调用listen之后才能调用accept,否则accept会失败。同时,每次accept返回的是一个新的套接字描述符,而原始的监听套接字仍然继续监听新的连接请求。 可能还需要提到错误处理,如果listen失败,服务器无法接受连接,需要处理错误;而accept失败可能发生在连接被中断或其他网络问题的情况下。此外,关于阻塞非阻塞模式,accept的行为可能会有所不同,但默认是阻塞的。 最后,要确保回答结构清晰,分点说明两者的区别,并引用相关资料来支持观点。同时,生成的相关问题需要与主题相关,帮助用户进一步学习。</think>### listen函数accept函数的区别 在网络编程中,`listen``accept`是服务器端实现TCP连接的核心函数,二者功能互补但作用不同。以下是具体区别: --- #### 1. **功能定位** - **`listen`函数** 将主动套接字(默认属性)转换为被动套接字,使进程能够**监听**客户端的连接请求。 调用`listen`后,系统会为该套接字维护一个连接请求队列,用于暂存未处理的客户端请求。队列长度由`backlog`参数指定[^2][^4]。 例如: ```c int listen(int sockfd, int backlog); // sockfd为socket()返回的套接字描述符 ``` - **`accept`函数** 从连接请求队列中**接受**一个客户端连接,并生成一个新的套接字描述符,专门用于与该客户端通信。 原始监听套接字仍继续监听新请求,实现多客户端并发处理[^1][^3]。 例如: ```c int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); ``` --- #### 2. **调用顺序与依赖关系** - 必须**先调用`listen`**,才能调用`accept`。 若未调用`listen`直接调用`accept`,会触发错误(如`ENOTSUP`或`EINVAL`)[^3][^5]。 --- #### 3. **阻塞行为** - **`listen`函数** **非阻塞**,调用后立即返回,仅设置套接字属性队列长度。实际监听由操作系统完成。 - **`accept`函数** **默认阻塞**,若队列为空(无待处理请求),则进程会阻塞等待新连接。可设置为非阻塞模式(通过`fcntl`或套接字选项)[^5]。 --- #### 4. **返回值意义** - **`listen`** 成功返回`0`,失败返回`-1`并设置错误码(如端口被占用或套接字类型错误)[^2]。 - **`accept`** 成功返回新的套接字描述符(与客户端通信),失败返回`-1`(如网络中断或队列已满)。 --- #### 5. **实际应用场景** - **`listen`** 用于服务器初始化阶段,表明“准备好接受连接”。 - **`accept`** 用于循环中不断处理新连接,每次调用生成一个独立通信通道。 示例代码片段: ```c int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bind(server_fd, ...); listen(server_fd, 5); // 开始监听,队列最多容纳5个请求 while (1) { int client_fd = accept(server_fd, ...); // 接受新连接 // 使用client_fd与客户端通信 } ``` --- ### 总结对比表 | 特性 | `listen` | `accept` | |--------------|-----------------------------------|-----------------------------------| | **作用** | 启用监听模式,设置请求队列 | 从队列中取出连接并创建通信套接字 | | **阻塞性** | 非阻塞 | 默认阻塞 | | **调用顺序** | 必须在`accept`之前调用 | 必须在`listen`之后调用 | | **返回值** | 成功`0`,失败`-1` | 成功返回新套接字,失败`-1` | --- ### 相关问题 1. 如何设置`accept`函数为非阻塞模式? 2. `listen`的`backlog`参数对服务器性能有何影响? 3. 多线程/多进程服务器如何利用`accept`实现并发? 4. 如果`accept`返回错误,常见的处理方式有哪些? --- : 引用[1][3][5] [^2]: 引用[2][4]
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