TCPIP 网络编程-06-套接字断开

Unix NetWork , Comments

close 是关闭套接字，调用之后无法再通过 write 与 read 读写数据。但是通过查看 TCP 的四次挥手我们知道

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在 close 之后，对端可能还会发送一部分数据，这部分数据其实是丢失的。所以就引入了半关闭，只能发送数据但是不能接收 或者 只能接收数据但是不能发送。

这里提到了一个需求：客户端向服务器发起请求，然后服务端将文件传输给客户端之后，客户端接收完文件，然后告知服务端接收完毕了，客户端自动退出。

这里有一个疑问，客户端怎么知道接收完文件了？

  1. 从 read 函数返回-1表示接收结束，但是read 返回-1 表示对端关闭了连接，那么需求中接收完文件还要发送响应就不行了
  2. 写一个标志位，告知这个标志位就表示文件结束。但是这样的话就必须让文件中没有与标志符一样的内容

这个时候就用到了半关闭

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/**
 * @brief 半关闭
 * @param
 *  sock 要被关闭的套接字
 *  howto 传递断开的方式
 *      SHUT_RD: 断开输入流
 *      SHUT_WR: 断开输出流
 *      SHUT_RDWR: 同时断开输入输出流
 * @return 成功返回 0；失败返回 -1 
*/
int shutdown(int sock, int howto);

知道了 shutdown 函数之后，看看是如何实现的 示例地址：https://github.com/XBoom/network-ip.git 中的 apps/socket/09/

运行结果如下

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[root]#./server 5555
[09/server.c:57 main info] server recv recv all file 

[root]#./client 127.0.0.1 5555

另外通过抓包可以看出跟平时的四次挥手不一样的地方(5555 表示服务端)

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  1. 首先通过三次握手(1~3)
  2. 服务端第一次发送数据给客户端，客户端确认(4~5)
  3. 服务端第二次发送数据给客户端，客户端确认(6、8)
  4. 在服务端第二次发送数据的时候，同时发送了FIN 结束(7)，也就是调用的 shutdown(client_sock, SHUT_WR);
  5. 客户端接着向服务端发送数据，客户端发送响应(9-10)，发现客户端调用的 shutdown(server_sock, SHUT_RD); 并没有作用，因为已经收到了服务端的 FIN 报文
  6. 发送结束之后，客户端通过 close 发起 FIN

对于两个 shutdown 可以看成下图这样

image-20240111225821497

shotdown 分别对应的是两个流，当一端关闭之后就不需要再次关闭了。而一条流的关闭也不会影响另外一条流

那么如果改变一下服务端的关闭流程，先关闭读，再关闭写。改成如下

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//关闭读
shutdown(client_sock, SHUT_RD);

memset(buff, 0 , sizeof(buff));
while(read(client_sock, buff, sizeof(buff)))
{
    LOG_INFO("server recv %s", buff);
}
//关闭写
shutdown(client_sock, SHUT_WR);

程序运行结果如下，好像服务端没有什么

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[root]#./server 5555
  
[root]#./client 127.0.0.1 5555
[root]#

看看交互报文

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  1. 服务端发送完数据之后，关闭了读 shutdown(client_sock, SHUT_RD);
  2. 客户端接收完数据之后也关闭了读，导致客户端与服务端都阻塞等待

参考文档

  1. 《TCPIP 网络编程》