深入浅出：探究accept函数

一、简介

accept函数是编写网络应用程序时经常使用的一个系统函数，主要用于监听socket的连接请求，并创建与客户端之间的新连接。当从socket队列中有连接请求时，accept函数就会返回一个新的Socket描述符，用于后续的数据交互。下面来详细介绍一下accept函数。

二、函数定义

accept函数的函数原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

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

函数参数：

• sockfd：监听socket，由socket函数创建并通过bind和listen来指定其IP地址和端口号。
• addr：指向一个结构体，用于存放客户端的地址信息。
• addrlen：指向一个int类型变量，用来存储客户端地址结构体的长度。

三、函数流程

1. 当客户端发起连接请求时，该连接信息会被放到socket队列中，同时内核向该socket关联的等待进程发送一个SIGIO或SIGURG信号，提醒应用程序有连接请求到来。

2. 应用程序在信号处理函数中调用accept函数，内核会从socket队列中取出一个连接请求，创建一个新的Socket描述符，用于后续的数据传输。

3. 如果addr和addrlen非空，accept函数将客户端的地址结构体信息存储到addr中，addrlen存储地址结构体的长度。

4. accept函数返回新的Socket描述符，应用程序使用该描述符进行数据传输。

四、函数返回值

成功时返回新的Socket描述符，失败时返回-1并设置errno值。

常见错误原因：

• EBADF：sockfd不是有效的Socket文件描述符。
• ECONNABORTED：连接被终止。
• EINTR：系统调用被信号打断。
• EINVAL：sockfd未关联监听Socket。

五、代码示例

以下是一个基于TCP协议的Socket服务器的accept函数代码示例：

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

#define IPADDRESS "127.0.0.1"
#define PORT 6666
#define MAXSIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])
{
    int server_sockfd, client_sockfd;
    struct sockaddr_in server_address, client_address;
    socklen_t client_addrlen;

    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_sockfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    bzero(&server_address, sizeof(server_address));
    server_address.sin_family = AF_INET;
    // 将IP地址转换为网络字节序
    server_address.sin_addr.s_addr = inet_addr(IPADDRESS);
    // 将端口号转换为网络字节序
    server_address.sin_port = htons(PORT);

    if (bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address)) == -1)
    {
        perror("bind error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (listen(server_sockfd, 5) == -1)
    {
        perror("listen error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Server is running.\n");

    while (1)
    {
        client_addrlen = sizeof(client_address);
        client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_address, &client_addrlen);
        if (client_sockfd == -1)
        {
            perror("accept error");
            continue;
        }

        printf("New connection established.\n");

        // 使用client_sockfd进行数据传输

        if (close(client_sockfd) == -1)
        {
            perror("close error");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    return 0;
}

六、小结

通过本文对accept函数的介绍，我们可以看到，它是一个非常重要的系统函数，是编写网络应用程序不可或缺的一部分。理解其原理和使用方法有助于更好地开发网络应用程序。