【网络】close与shutdown
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区别
- shutdown() 用来关闭连接，而不是套接字，不管调用多少次 shutdown()，套接字依然存在，调用 close() / closesocket() 会将socket fd的引用 减1，减到0时，套接字就会被释放。
- 调用 close()/closesocket() 将丢失输出缓冲区中的数据，而调用 shutdown() 不会。
- close终止了当前进程数据传送的两个方向（共用fd的其他进程不受影响），shutdown 可以选择终止哪个方向的数据传送（共用fd的其他进程受到影响）。
首先看一个例子，如下图所示：
客户端发送ABCD 收到后会回复ABCD。
当我们客户端发送ABCD后close套接字，双向链路马上关闭，服务器端的接收通道也被关闭了，将无法接收ABCD的数据。
如果想要仅仅关闭发送通道，保留接收通道，可以使用shutdown，shutdown(sock, SHUT_WR)。
shutdown(sock, SHUT_WR) #SHUT_WR：断开输出流。套接字无法发送数据，但如果输出缓冲区中还有未传输的数据，则将传递到目标主机。
详细
调用 close()/closesocket() 函数意味着完全断开连接，即不能发送数据也不能接收数据，这种“生硬”的方式有时候会显得不太“优雅”。
图1：close()/closesocket() 断开连接
上图演示了两台正在进行双向通信的主机。主机A发送完数据后，单方面调用 close()/closesocket() 断开连接，之后主机A、B都不能再接受对方传输的数据。实际上，是完全无法调用与数据收发有关的函数。
一般情况下这不会有问题，但有些特殊时刻，需要只断开一条数据传输通道，而保留另一条。
使用 shutdown() 函数可以达到这个目的，它的原型为：
- int shutdown(int sock, int howto); //Linux
- int shutdown(SOCKET s, int howto); //Windows
sock 为需要断开的套接字，howto 为断开方式。
howto 在 Linux 下有以下取值：
- SHUT_RD：断开输入流。套接字无法接收数据（即使输入缓冲区收到数据也被抹去），无法调用输入相关函数。
- SHUT_WR：断开输出流。套接字无法发送数据，但如果输出缓冲区中还有未传输的数据，则将传递到目标主机。
- SHUT_RDWR：同时断开 I/O 流。相当于分两次调用 shutdown()，其中一次以 SHUT_RD 为参数，另一次以 SHUT_WR 为参数。
简结：
SHUT_RD（0）、SHUT_WR（1）、SHUT_RDWR（2）
0 不能再读，1不能再写，2 读写都不能。
howto 在 Windows 下有以下取值：
- SD_RECEIVE：关闭接收操作，也就是断开输入流。
- SD_SEND：关闭发送操作，也就是断开输出流。
- SD_BOTH：同时关闭接收和发送操作。
至于什么时候需要调用 shutdown() 函数，下节我们会以文件传输为例进行讲解。
close()/closesocket()和shutdown()的区别
确切地说，close() / closesocket() 用来关闭套接字，将套接字描述符（或句柄）从内存清除，之后再也不能使用该套接字，与C语言中的 fclose() 类似。应用程序关闭套接字后，与该套接字相关的连接和缓存也失去了意义，TCP协议会自动触发关闭连接的操作。
shutdown() 用来关闭连接，而不是套接字，不管调用多少次 shutdown()，套接字依然存在，直到调用 close() / closesocket() 将套接字从内存清除。
调用 close()/closesocket() 关闭套接字时，或调用 shutdown() 关闭输出流时，都会向对方发送 FIN 包。FIN 包表示数据传输完毕，计算机收到 FIN 包就知道不会再有数据传送过来了。
默认情况下，close()/closesocket() 会立即向网络中发送FIN包，不管输出缓冲区中是否还有数据，而shutdown() 会等输出缓冲区中的数据传输完毕再发送FIN包。也就意味着，调用 close()/closesocket() 将丢失输出缓冲区中的数据，而调用 shutdown() 不会。
问题和陷阱
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，套接字才会被释放。
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.
更多关于close和shutdown的说明
1，只要TCP栈的读缓冲里还有未读取（read）数据，则调用close时会直接向对端发送RST。
2，shutdown与socket描述符没有关系，即使调用shutdown(fd, SHUT_RDWR)也不会关闭fd，最终还需close(fd)。
3，可以认为shutdown(fd, SHUT_RD)是空操作，因为shutdown后还可以继续从该socket读取数据，这点也许还需要进一步证实。
4，在已发送FIN包后write该socket描述符会引发EPIPE/SIGPIPE。
5，当有多个socket描述符指向同一socket对象时，调用close时首先会递减该对象的引用计数，计数为0时才会发送FIN包结束TCP连接。shutdown不同，只要以SHUT_WR/SHUT_RDWR方式调用即发送FIN包。
6，SO_LINGER与close，当SO_LINGER选项开启但超时值为0时，调用close直接发送RST（这样可以避免进入TIME_WAIT状态，但破坏了TCP协议的正常工作方式），SO_LINGER对shutdown无影响。
7，TCP连接上出现RST与随后可能的TIME_WAIT状态没有直接关系，主动发FIN包方必然会进入TIME_WAIT状态，除非不发送FIN而直接以发送RST结束连接。
摘自：https://blog.csdn.net/helpxs/article/details/6661951
示例代码
/*
一、close与shutdown 的区别：
1、close终止了数据传送的两个方向
2、shutdown 可以有选择的终止某个方向的数据传送或者数据传送的两个方向、
二、shutdown 如果howto=1，就可以保证对等方接收到一个EOF字符，而不管其他进程是否已经打开了
套接字（不管引用计数是否为1都激发TCP的正常终止连接）。而close不能保证，直到套接字引用计数减
位0时才发送。也就是说直到所有的进程都关闭了套接字。
三、
int shutdown(int sockfd,int howto)
howto=SHUT_RD 关闭连接的读的一半，不再接收数据
howto=SHUT_WR 关闭连接的写的一半，
howto=SHUT_RDWR
例子：
int conn;
pid_t pid=fork();
if(pid==-1)
ERR_EXIT("fork");
if(pid==0)
{
close(sock);
close(conn);//这时才会向双方发送FIN段。
}else if(pid>0)
{
close(conn);//不会向客户端发送FIN
}
*/
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<signal.h>
#include <sys/time.h>
#define ERR_EXIT(m)\
do\
{\
perror(m);\
exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)
ssize_t readn(int fd,void *buf,size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nread;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nread=read(fd,bufp,nleft))<0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
else
return -1;
}
else if(nread==0)
return (count-nleft);
bufp+=nread;
nleft-=nread;
}
return count;
}
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count)
{
size_t nleft=count;
ssize_t nwritten;
char *bufp=(char*)buf;
while(nleft>0)
{
if((nwritten=write(fd,bufp,nleft))<=0)
{
if(errno==EINTR)
continue;
return -1;
}else if(nwritten==0)
continue;
bufp+=nwritten;
nleft-=nwritten;
}
return count;
}
ssize_t recv_peek(int sockfd,void *buf,size_t len)
{
while(1)
{
int ret=recv(sockfd,buf,len,MSG_PEEK);//从sockfd读取内容到buf,但不去清空sockfd,偷窥
if(ret==-1&&errno==EINTR)
continue;
return ret;
}
}
//偷窥方案实现readline避免一次读取一个字符
ssize_t readline(int sockfd,void * buf,size_t maxline)
{
int ret;
int nread;
size_t nleft=maxline;
char *bufp=(char*)buf;
while(1)
{
ret=recv_peek(sockfd,bufp,nleft);//不清除sockfd,只是窥看
if(ret<0)
return ret;
else if(ret==0)
return ret;
nread=ret;
int i;
for(i=0;i<nread;i++)
{
if(bufp[i]=='\n')
{
ret=readn(sockfd,bufp,i+1);//读出sockfd中的一行并且清空
if(ret!=i+1)
exit(EXIT_FAILURE);
return ret;
}
}
if(nread>nleft)
exit(EXIT_FAILURE);
nleft-=nread;
ret=readn(sockfd,bufp,nread);
if(ret!=nread)
exit(EXIT_FAILURE);
bufp+=nread;//移动指针继续窥看
}
return -1;
}
void echo_cli(int sock)
{
/*
char sendbuf[1024]={0};
char recvbuf[1024]={0};
while(fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)!=NULL)//默认有换行符
{
writen(sock,sendbuf,strlen(sendbuf));
int ret=readline(sock,recvbuf,1024);
if(ret==-1)
ERR_EXIT("readline");
else if(ret==0)
{
printf("service closed\n");
break;
}
fputs(recvbuf,stdout);
memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
}
*/
char sendbuf[1024]={0};
char recvbuf[1024]={0};
fd_set rset;
FD_ZERO(&rset);//初始化
int nready;//准备好的个数
int maxfd;
int fd=fileno(stdin);//防止STDIN_FILLENO被重定向
if(fd>sock)
maxfd=fd;
else
maxfd=sock;
int stdineof=0;//标准输入是否被终止了（Ctrl+D）
while(1)
{
if(stdineof==0) FD_SET(fd,&rset);//循环中,shutdown之后继续循环的时候，stdin就已经要被清除不能再放在select监听
FD_SET(sock,&rset);
nready=select(maxfd+1,&rset,NULL,NULL,NULL);
if(nready==-1)
ERR_EXIT("select error");
if(nready==0)
continue;
if(FD_ISSET(sock,&rset))
{
int ret=readline(sock,recvbuf,sizeof(recvbuf));
if(ret==-1)
ERR_EXIT("readline error");
else if(ret==0)
{
ERR_EXIT("serve closed");
break;
}
fputs(recvbuf,stdout);
memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
}
if(FD_ISSET(fd,&rset))
{
if(fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)==NULL)//输入两行再按下ctrl+D后，服务器收到消息4秒之后才能回射
//但套接字被close了
{
/*
close(sock);//实验，一旦收到EOF，关闭套接字。既不能接收也不能发送。而且服务器端也会崩溃？？？ （服务器端有无SIGPIPE信号处理的话）
sleep(5);
exit(EXIT_FAILURE);
*/
shutdown(sock,SHUT_WR);//shutdown关闭可以产生回射，可以继续读数据和对面的关闭通知
stdineof=1;
}
else
{
writen(sock,sendbuf,strlen(sendbuf));
memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
}
}
}
}
void handle_sigpipe(int sig)
{
printf("recive a signal=%d\n",sig);
}
int main(void)
{
signal(SIGPIPE,handle_sigpipe);//捕捉第二次write的SIGPIPE信号,默认终止进程
int sock;
if((sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))<0)
ERR_EXIT("socket error");
struct sockaddr_in servaddr;//本地协议地址赋给一个套接字
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_port=htons(5188);
servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");//服务器段地址
//inet_aton("127.0.0.1",&servaddr.sin_addr);
if(connect(sock,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
ERR_EXIT("connect");
//利用getsockname获取客户端本身地址和端口,即为对方accept中的对方套接口
struct sockaddr_in localaddr;
socklen_t addrlen=sizeof(localaddr);
if(getsockname(sock,(struct sockaddr *)&localaddr,&addrlen)<0)
ERR_EXIT("getsockname error");
printf("local IP=%s, local port=%d\n",inet_ntoa(localaddr.sin_addr),ntohs(localaddr.sin_port));
//使用getpeername获取对方地址
echo_cli(sock);//选择一个与服务器通信
return 0;
}摘自：
《close与shutdown》https://www.cnblogs.com/wsw-seu/p/10970084.html
《shutdown()函数：优雅地断开TCP连接》http://c.biancheng.net/view/2354.html
《Linux api close和shutdown的区别》https://blog.csdn.net/weixin_40021744/article/details/87940148
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