《TCP/IP网络编程》（第七章）优雅的断开套接字连接

1.单方断开连接带来的问题

如上图所示，主机A断开连接后，，再也无法接受主机B传输的数据，最终主机B传输的数据只能销毁，为了解决这一问题，再关闭连接时，只关闭流的一部分（半关闭），即可以传输数据但不能接受数据，或者可以接收数据但不能传输数据。

2.套接字的流

两个套接字建立连接后，每个主机拥有单独的输入流和输出流，例如上图左边主机的输出流和右边主机的输入流相连；左边主机的输入流和右边主机的输出流相连。

3.用于半关闭的函数shutdown()

为何需要半关闭？

Linux系统：

1. 数据传输完成： 当一方已经发送完所有需要发送的数据，但仍然需要接收对方的响应或数据时，可以使用半关闭。这样，发送方可以告诉对方已经没有更多的数据要发送了。
2. 错误处理： 如果一方在通信过程中遇到错误，它可能会选择关闭发送方向，以防止发送更多的数据，同时仍然监听对方可能发送的错误响应或状态信息。
3. 保持连接： 在某些应用场景中，即使数据传输已经完成，一方可能仍希望保持连接，以便在将来需要时重新使用，而不是重新建立连接。
4. 优雅地关闭连接： 在TCP连接中，半关闭允许一方在发送完所有数据后优雅地关闭连接，而不是突然断开，这有助于另一方正确地处理连接的关闭。
5. 调试和诊断： 在调试网络应用程序时，半关闭可以帮助开发者理解数据流和连接状态，从而更容易地诊断问题。

#include <sys/socket.h>

int shutdown(int sockfd, int how);
//sockfd 是套接字的文件描述符。

//how 指定了关闭的方式，有三种选项：
//SHUT_RD：关闭接收方向，不再接收数据，即断开输入流。
//SHUT_WR：关闭发送方向，不再发送数据，即断开输出流。
//SHUT_RDWR：关闭双向通信，即同时断开输入输出流。

示例代码：

#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建套接字
    // ... 省略了绑定和连接的代码 ...

    // 半关闭套接字，只发送数据，不再接收
    if (shutdown(sockfd, SHUT_WR) == -1) {
        perror("shutdown");
        return 1;
    }

    // 继续发送数据...

    // 最后关闭套接字
    close(sockfd);
    return 0;
}

Windows系统：

#include <winsock2.h>

int shutdown(SOCKET s, int how);
//s 是套接字的句柄。

//how 指定了关闭的方式：
//SD_RECEIVE：关闭接收方向，不再接收数据，即断开输入流。
//SD_SEND：关闭发送方向，不再发送数据，即断开输出流。
//SD_BOTH：关闭双向通信，即同时断开输入输出流。

示例代码：

#include <winsock2.h>
#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    WSADATA wsaData;
    SOCKET sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 初始化 Winsock
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0) {
        return -1;
    }

    // 创建套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    // ... 省略了绑定和连接的代码 ...
    
    // 半关闭套接字，只发送数据，不再接收
    if (shutdown(sockfd, SD_SEND) == SOCKET_ERROR) {
        printf("Shutdown failed with error: %d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(sockfd);
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    // 继续发送数据...（如果需要的话）

    // 最后关闭套接字
    closesocket(sockfd);

    // 清理 Winsock
    WSACleanup();
    return 0;
}