《TCP/IP网络编程》阅读笔记--基于 TCP 的半关闭

目录

1--基于TCP的半关闭

1-1--TCP单方面完全断开的问题

1-2--shutdown()函数

1-3--半关闭的必要性

2--基于半关闭的文件传输程序

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1--基于TCP的半关闭

1-1--TCP单方面完全断开的问题

Linux 系统中的 close 函数会将 TCP Socket 的连接完全断开，这意味着不能收发数据（关闭了输入流和输出流），这可能会导致主机 A 无法收到主机 B 的数据（主机A的输入流被关闭了）；

1-2--shutdown()函数

#include <sys/socket.h>
int shutdown(int sock, int howto);
// 成功时返回 0， 失败时返回 -1
// sock 表示需要断开的 Socket 的文件描述符
// howto 表示传递断开的方式信息

shutdown() 函数可以避免上面完全关闭导致数据丢失的问题，其通过指定断开的方式来选择性地断开输入流、输出流；

断开的方式通过第二个参数来指定，其中 SHUT_RD 表示断开输入流 ，SHUT_WR 表示断开输出流 ，SHUT_RDWR 表示同时断开 I/O 流；

1-3--半关闭的必要性

对于服务器端/客户端的数据传输问题，传输文件的服务器端只需连续传输文件数据即可，但客户端无法知道何时结束数据的接收；

为了解决上述问题，服务器端应向客户端传递一个 EOF 表示文件传输结束 ，而客户端通过接收到 EOF 知晓文件传递结束，可以停止接收数据；

断开输出流可以向外传递 EOF （无论是设置 SHUT_WR 还是直接使用 **close()**函数）；

2--基于半关闭的文件传输程序

服务器端：

// gcc file_server.c -o file_server
// ./file_server 9190

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

#define BUF_SIZE 30

void error_handling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

int main(int argc, char *argv[]){
    int serv_sd, clnt_sd;
    FILE* fp;
    char buf[BUF_SIZE];
    int read_cnt;

    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    socklen_t clnt_adr_sz;

    if(argc != 2){
        printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    fp = fopen("file_server.c", "rb");
    serv_sd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    bind(serv_sd, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr));
    listen(serv_sd, 5);

    clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);
    clnt_sd = accept(serv_sd, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &clnt_adr_sz);

    while(1){
        read_cnt = fread((void*)buf, 1, BUF_SIZE, fp);
        if(read_cnt < BUF_SIZE){
            write(clnt_sd, buf, read_cnt);
            break;
        }
        write(clnt_sd, buf, BUF_SIZE);
    }

    shutdown(clnt_sd, SHUT_WR);
    read(clnt_sd, buf, BUF_SIZE);
    printf("Message from client: %s \n", buf);

    fclose(fp);
    close(clnt_sd);
    close(serv_sd);
    return 0;

}

客户端：

// gcc file_client.c -o file_client
// ./file_client 127.0.0.1 9190

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

#define BUF_SIZE 30

void error_handling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

int main(int argc, char *argv[]){
    int sd;
    FILE* fp;
    char buf[BUF_SIZE];
    int read_cnt;
    struct sockaddr_in serv_adr;

    if(argc != 3){
        printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    fp = fopen("receive.dat", "wb");
    sd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    connect(sd, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr));

    while((read_cnt = read(sd, buf, BUF_SIZE)) != 0){
        fwrite((void*)buf, 1, read_cnt, fp);
    }

    puts("Received file data");
    write(sd, "Thank you", 10);
    fclose(fp);
    close(sd);
    return 0;
}

运行结果：