connect & send 在三次握手过程中的有趣问题

一、问题回顾

面试的时候被问到的问题，原问题是：

1：写一下socket网络编程服务端和客户端常用的函数。
2：如果服务端在listen之后没有accept，那客户端的connect会返回吗？为什么？
3：此时调用send发数据会怎么样？

在看下面答案之前，推荐阅读：
深入探索 Linux listen() 函数 backlog 的含义

Socket accept queue is full 但是一个连接需要从SYN->ACCEPT

下面是我对这个问题实验整理的结果：

情况	ESTABLISHED 队列没有满	SYN_RECV队列没有满	SYN_RECV 队列满了
connect返回情况	connect 正常返回	connect 正常返回	connect返回timeout错误
send写数据	完全正常写，并且数据会被服务器回复ack确认。之后如果accept,可以read出数据。	不能正常发送，会不断触发重传，但是数据不会被确认。	这时候的socket是完全disconnect的，send给disconnect的socket写数据，触发SIGPIPE信号，默认杀死本进程。

二、总结

有关connect函数返回错误的情况，常见的有下面三种：

• 返回TIMEOUT，即SYN_RECV队列都满了，对于客户端发来的三次握手第一次的SYN都没有办法响应，这时候TCP会隔6s，24s重发，直到75s，如果还是没有被接受，最后返回TIMEOUT错误。
• 返回ECONNREFUSED错误，表示服务器主机没有在相应的端口开启监听。
• 返回EHOSTUNREACH或ENETUNREACH，表示在某个中间路由节点返回了ICMP错误，这个错误被内核先保存，之后继续按照6s，24s重发，直到75s，如果还是没有响应，就返回EHOSTUNREACH或ENETUNREACH错误。

我那个问题只涉及了TIMEOUT的情况，没有后两种，另外：

connect什么时候正常返回？

其实是客户端收到服务器三次握手第二次返回的SYN+ACK之后，自己进入了ESTABLISHED状态（TCP状态转换图），这时候connect就会正常返回了。