关于listen函数backlog参数实战

一、环境：

    Ubuntu 18.04.1 LTS

二、头文件

    #include＜sys/socket.h＞

三、函数简介

    int listen(int sockfd,int backlog);

    sockfd参数指定被监听的socket。backlog参数提示内核监听队列的最大长度。监听队列的长度如果超过backlog，服务器将不受理新的客户连接，客户端也将收到ECONNREFUSED错误信息。在内核版本2.2之前的Linux中，backlog参数是指所有处于半连接状态（SYN_RCVD）和完全连接状态（ESTABLISHED）的socket的上限。但自内核版本2.2之后，它只表示处于完全连接状态的socket的上限，处于半连接状态的socket的上限则由/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog内核参数定义。backlog参数的典型值是5。

    listen成功时返回0，失败则返回-1并设置errno。

四、网络状态图

    测试代码：以研究backlog参数对listen系统调用的实际影响。

    #include <sys/socket.h>    
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <signal.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <assert.h>
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdbool.h>
    #include <libgen.h>
    static bool stop = false;
    static void handle_term(int sig)
    {
        stop = true;
    }
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        signal(SIGTERM, handle_term);
        if (argc <= 3)
        {
            printf("usage:%s ip_address port_number backlog\n", basename(argv[0]));
            return 1;
        }
        const char *ip = argv[1];
        int port = atoi(argv[2]);
        int backlog = atoi(argv[3]);
        int sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
        assert(socket >= 0);
    
        /*创建一个IPv4 socket地址*/
        struct sockaddr_in address;
        bzero(&address, sizeof(address));
        address.sin_family = AF_INET;
        inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);
        address.sin_port = htons(port);
        int ret = bind(sock, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
        assert(ret != -1);
        ret = listen(sock, backlog);
        assert(ret != -1);
        /*循环等待连接，直到有SIGTERM信号将它中断*/
        while (!stop)
        {
            sleep(1);
        }
        /*关闭socket，见后文*/
        close(sock);
        return 0;
    }

五、测试流程：

1、./ser 192.168.244.154  12345 1

ser是上面代码编译后的可执行程序，12345是端口号，1表示backlog

2、在服务器端执行 watch -n 1 "netstat -tnp | grep 12345" 如图：

3、启动3个客户端程序 nc 192.168.244.154  12345 ，查看服务器网络链接状态

因为backlog设置为1，所以服务端最多只能接受2个客户端链接，

可以看到第三个客户端链接超时了。

总结：backlog表示完全连接状态（ESTABLISHED）的socket的上限+1