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linux网络编程之socket（十）：shutdown 与 close 函数的区别
socket中关闭套接字的函数close和shutdown区别
#include <unistd.h>
int close(int fd);
close 关闭了自身数据传输的两个方向。关闭本进程的socket id，但链接还是开着的，用这个socket id的其它进程还能用这个链接，能读或写这个socket id
#include <sys/socket.h>
int shutdown(int sockfd, int how);
shutdown 可以选择关闭某个方向或者同时关闭两个方向，shutdown how = 1 or how = 2 (SHUT_WR or SHUT_RDWR)，可以保证对等方接收到一个EOF字符（即发送了一个FIN段），而不管其他进程是否已经打开了这个套接字。但close不能保证，只有当某个sockfd的引用计数为0，close 才会发送FIN段，否则只是将引用计数减1而已。也就是说只有当所有进程（可能fork多个子进程都打开了这个套接字）都关闭了这个套接字，close 才会发送FIN 段。而shutdown破坏了socket 链接，读的时候可能侦探到EOF结束符，写的时候可能会收到一个SIGPIPE信号，这个信号可能直到socket buffer被填充了才收到。
所以说，如果是调用shutdown how = 1 ，则意味着往一个已经接收FIN的套接字中写是允许的，接收到FIN段仅代表对方不再发送数据，但对方还是可以读取数据的，可以让对方可以继续读取缓冲区剩余的数据。
假设server和client 已经建立了连接，server调用了close, 发送FIN 段给client（其实不一定会发送FIN段，后面再说），此时server不能再通过socket发送和接收数据，此时client调用read，如果接收到FIN 段会返回0，但client此时还是可以write 给server的，write调用只负责把数据交给TCP发送缓冲区就可以成功返回了，所以不会出错，而server收到数据后应答一个RST段，表示服务器已经不能接收数据，连接重置，client收到RST段后无法立刻通知应用层，只把这个状态保存在TCP协议层。如果client再次调用write发数据给server，由于TCP协议层已经处于RST状态了，因此不会将数据发出，而是发一个SIGPIPE信号给应用层，SIGPIPE信号的缺省处理动作是终止程序。
有时候代码中需要连续多次调用write，可能还来不及调用read得知对方已关闭了连接就被SIGPIPE信号终止掉了，这就需要在初始化时调用sigaction处理SIGPIPE信号，对于这个信号的处理我们通常忽略即可，signal(SIGPIPE, SIG_IGN); 如果SIGPIPE信号没有导致进程异常退出，write返回-1并且errno为EPIPE。
socket 多进程中的shutdown, close使用
使用close中止一个连接，但它只是减少描述符的参考数，并不直接关闭连接，只有当描述符的参考数为0时才关闭连接。
使用shutdown可直接关闭描述符，不考虑描述符的参考数，可选择中止一个方向的连接。
注意：
1>. 如果有多个进程共享一个套接字，close每被调用一次，计数减1，直到计数为0时，也就是所用进程都调用了close，套
接字将被释放。
2>. 在多进程中如果一个进程中shutdown(sfd, SHUT_RDWR)后其它的进程将无法进行通信.
如果一个进程close(sfd)将不会影响到其它进程. 得自己理解引用计数的用法了. 有Kernel编程知识的更好理解了.
下面是使用shutdown改进的回射服务器程序
服务端
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/un.h> #include<sys/wait.h> //*进程用的头文件*/ #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> #include<unistd.h> #include<sys/select.h> // #include<sys/time.h> #define MAXLINE 1024 //通信内容的最大长度 #ifndef FD_SETSIZE #define FD_SETSIZE 25 #endif ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count) { ssize_t nleft=count; ssize_t nread; char *charbuf=(char*) buf; while(nleft>0) { nread=read(fd,charbuf,nleft); if(nread<0) { if(errno==EINTR) continue; return -1; } else if(nread==0) return count-nleft; charbuf +=nread; nleft=count-nread; } return count; } ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count) { ssize_t nleft=count; ssize_t nwrite; char *charbuf=(char*) buf; while(nleft>0) { nwrite=write(fd,charbuf,nleft); if(nwrite<0) { if(errno==EINTR) continue; return -1; } else if(nwrite==0) return count-nleft; charbuf +=nwrite; nleft=count-nwrite; } return count; } ssize_t recv_peek(int sockfd, void *buf, size_t len) { int ret; while(1) { ret=recv(sockfd,buf,len,MSG_PEEK); if(ret==-1&& errno==EINTR) continue; return ret; } } ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t len) { ssize_t nleft=len,nread; int ret; char* bufchar=buf; while(1) { ret=recv_peek(sockfd,bufchar,len); if(ret<0||ret==0) return ret; nread=ret; int i; for(i=0;i<nread;i++) { if(bufchar[i]==‘\n‘) { ret=readn(sockfd,bufchar,i+1); if(ret!=i+1) exit(EXIT_FAILURE); return ret; } } if(nread>nleft) exit(EXIT_FAILURE); nleft-=nread; ret=readn(sockfd,bufchar,nread); if(ret!=nread) exit(EXIT_FAILURE); bufchar+=nread; } return -1; } int main() { int sock_fd,new_fd,fd;//sock_fd用于监听，new_fd用于连接 int maxi,maxfd,client[FD_SETSIZE],nready; struct sockaddr_in srv_addr;//服务器的地址信息 struct sockaddr_in client_addr;//客户机的地址信息 int i,size; //地址结构数据的长度 ssize_t n; fd_set rset,allset; char sendbuf[1024],recvbuf[1024]; memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf)); memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf)); /*创建套接字*/ sock_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//采用IPv4协议 if(sock_fd==-1) { perror("creat socket failed"); exit(1); } /*服务器地址参数*/ srv_addr.sin_family=AF_INET; srv_addr.sin_port=htons(3490); srv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); bzero(&srv_addr.sin_zero,sizeof(struct sockaddr_in));//bzero位清零函数，将sin_zero清零，sin_zero为填充字段，必须全部为零 int on=1; //表示开启reuseaddr if(setsockopt(sock_fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on))<0) //打开地址、端口重用 perror("setsockopt"); /*绑定地址和端口*/ if(bind(sock_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1) { perror("bind failed"); exit(1); } /*设置监听模式，等待客户机的监听*/ if((listen(sock_fd,5))==-1) { perror("listen failed"); exit(1); } maxfd=sock_fd; maxi=-1; for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++) client[i]=-1; FD_ZERO(&allset); FD_SET(sock_fd,&allset); /*接受连接,采用非阻塞是的模式调用accep*/ while(1) { rset=allset; nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL); if(FD_ISSET(sock_fd,&rset)) { size=sizeof(struct sockaddr_in); new_fd=accept(sock_fd,(struct sockaddr*)&client_addr,&size); if(new_fd==-1) { perror("accept failed"); //continue;//restart accept when EINTR } printf("server:got connection from IP= %s prot= %d \n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port));//连接成功，打印客户机IP地址和端口号 /*char *inet_nota(struct sockaddr_in in); 头文件： arpa/inet.h Winsock2.h 参数： 一个网络上的IP地址 返回值： 如果正确，返回一个字符指针，指向一块存储着点分格式IP地址的静态缓冲区（同一线程内共享此内存）；错误，返回NULL。 uint31_t ntohs(uint32_t net32bitvalue); 头文件： #include<netinet/in.h> 把net32bitvalue有网络字节序转换为主机字节序。 */ if(send(new_fd,"Hello client,I am 192.168.229.125!\n",50,0)==-1) //192.168.229.125为子进程IP，可更改 perror("send failed"); for(i=0;i<FD_SETSIZE;i++) if(client[i]<0) { client[i]=new_fd; break; } if(i==FD_SETSIZE) perror("too many client"); FD_SET(new_fd,&allset); if(new_fd>maxfd) maxfd=new_fd; if(i>maxi) maxi=i; if(--nready<=0) continue; } for(i=0;i<=maxi;i++) { if((fd=client[i])<0) continue; if(FD_ISSET(fd,&rset)) { memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf)); if((n=read(fd,recvbuf,MAXLINE))==0) { close(fd); FD_CLR(fd,&rset); client[i]=-1; } else { fputs(recvbuf,stdout); writen(fd,recvbuf,n); } if(--nready<=0) break; } } } }
客户端程序
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/un.h> #include<sys/wait.h> //*进程用的头文件*/ #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> #define MAXBYTEMUN 1024 ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count) { ssize_t nleft=count; ssize_t nread; char *charbuf=(char*) buf; while(nleft>0) { nread=read(fd,charbuf,nleft); if(nread<0) { if(errno==EINTR) continue; return -1; } else if(nread==0) return count-nleft; charbuf +=nread; nleft=count-nread; } return count; } ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count) { ssize_t nleft=count; ssize_t nwrite; char *charbuf=(char*) buf; while(nleft>0) { nwrite=write(fd,charbuf,nleft); if(nwrite<0) { if(errno==EINTR) continue; return -1; } else if(nwrite==0) return count-nleft; charbuf +=nwrite; nleft=count-nwrite; } return count; } ssize_t recv_peek(int sockfd, void *buf, size_t len) { int ret; while(1) { ret=recv(sockfd,buf,len,MSG_PEEK); if(ret==-1&& errno==EINTR) continue; return ret; } } ssize_t readline(int sockfd, void *buf, size_t len) { ssize_t nleft=len,nread; int ret; char* bufchar=buf; while(1) { ret=recv_peek(sockfd,bufchar,len); if(ret<0||ret==0) return ret; nread=ret; int i; for(i=0;i<nread;i++) { if(bufchar[i]==‘\n‘) { ret=readn(sockfd,bufchar,i+1); if(ret!=i+1) exit(EXIT_FAILURE); return ret; } } if(nread>nleft) exit(EXIT_FAILURE); nleft-=nread; ret=readn(sockfd,bufchar,nread); if(ret!=nread) exit(EXIT_FAILURE); bufchar+=nread; } return -1; } int main(int argc,char *argv[]) { int sock_fd,numbytes,maxfd,fd_stdin,nready; // char buf[MAXBYTEMUN]; struct hostent; struct sockaddr_in client_addr;//客户机的地址信息 ssize_t ret; char recvbuf[1024]={‘0‘},sendbuf[1024]={‘0‘}; fd_set rset; int stdineof; if(argc!=2) { fprintf(stderr,"usage: client IPAddress\n"); //执行客户端程序时，输入客户端程序名称和其IP地址 exit(1); } /*创建套接字*/ sock_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//采用IPv4协议 if(sock_fd==-1) { perror("creat socket failed"); exit(1); } /*服务器地址参数*/ client_addr.sin_family=AF_INET; client_addr.sin_port=htons(3490); client_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); bzero(&client_addr.sin_zero,sizeof(struct sockaddr_in));//bzero位清零函数，将sin_zero清零，sin_zero为填充字段，必须全部为零 /*连接到服务器*/ if(connect(sock_fd,(struct sockaddr*)&client_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1) { perror("connect failed"); exit(1); } if((numbytes=recv(sock_fd,recvbuf,MAXBYTEMUN,0))==-1) { perror("receive failed"); exit(1); } recvbuf[numbytes]=‘\0‘;//在字符串末尾加上\0，否则字符串无法输出 printf("Received: %s\n",recvbuf); fd_stdin=fileno(stdin); if(sock_fd>fd_stdin) maxfd=sock_fd; else maxfd=fd_stdin; stdineof=0; while(1) { FD_SET(fd_stdin,&rset); FD_SET(sock_fd,&rset); nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL); if(nready==-1) perror("nready\n"); else if(nready==0) continue; if(FD_ISSET(sock_fd,&rset)) { memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf)); ret=readline(sock_fd,recvbuf,1024); if(ret<0) perror("read from server error"); else if(ret==0) { if(stdineof==1) //如果是因为输入已经完毕造成的读到的数据个数为0，则正常终止 break; else //否则是服务器端关闭 { printf("server closed\n"); break; } } writen(fileno(stdout),recvbuf,ret); } if(FD_ISSET(fd_stdin,&rset)) { if(fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)==NULL) { stdineof=1; //表示输入已经完毕 shutdown(sock_fd,SHUT_WR); //关闭sock_fd的写端 FD_CLR(fileno(stdin),&rset); continue; } else { writen(sock_fd,sendbuf,strlen(sendbuf)); memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf)); //清空，以免和下一次混淆 } } } close(sock_fd); return 0; }
运行程序，快速输入两次数据之后，按Ctrl+D，即fgets 会返回NULL，然后调用shutdown关闭写端，虽然服务器端延时才发送数据，此时客户端写端已经关闭，但还是可以读取到回射回来的数据，服务器端最后得到一个FIN段，read 返回0，打印输出 client close ，并且close(conn); 而客户端在读取服务端回射回来的两次数据后，再次read 也返回0，故打印 server connect close，break退出循环，进程顺利退出。
如果将客户端的197-200行程序改为 close（sock_fd）; 即在输入终止后，关闭套接字使服务器在接收到数据之后，等待4s在回射。那么当延时后服务器端发送数据给客户端时，客户端的读端和写端都已经关闭，第一次发的数据会返回一个RST段，根据本文前面所说，再次发数据将直接产生SIGPIPE信号，默认会终止进程，但因为我们已经设置了忽略SIGPIPE信号，所以服务器端进程不会被终止，但客户端也会出错，因为回到while循环开头，select阻塞等待时发现套接字的读端已经关闭，所以不能再关心可读事件了，select会返回-1，错误码是 EBADF: Bad File Descriptor。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/wujing-hubei/p/5583477.html
