socket shutdown和close的区别

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shutdown() doesn't actually close the file descriptor—it just changes its usability. To free a socket descriptor, you need to use close().

• shutdown是一种优雅地单方向或者双方向关闭socket的方法。 而close则立即双方向强制关闭socket并释放相关资源。

• 如果有多个进程共享一个socket，shutdown影响所有进程，而close只影响本进程。

以下均基于单进程socket。

服务端调用shutdown()

• server调用shutdown()，此时任何后续的send，recv都是无效的（根据关闭发送还是关闭接收有所不同）。shutdown本身并不影响底层，也就是说，此前发出的异步send/recv不会返回。其次，在所有已发送的包被client确认后，server会发送FIN包给client，开始TCP四次挥手过程。

• 注意不管是关闭发送还是关闭接收，server端均向client端发送FIN报文。client 端收到FIN报文后，并不知道server端以何种方式shutdown，甚至不知道server端是shutdown还是close。

• client端收到FIN报文之后，详见下文叙述......

服务端调用close()

通过参数设置不同，调用close会出现如下A，B两种情况：

A. 向客户端发送一个RST报文，丢弃本地缓冲区的未读数据，关闭socket并释放相关资源，此种方式为强制关闭。（l_onoff为非0，l_linger为0，）

B. 向客户端发送一个FIN报文，收到client端FIN ACK后，进入了FIN_WAIT_2阶段，可参考TCP四次挥手过程，此种方式为优雅关闭。如果在l_linger的时间内仍未完成四次挥手，则强制关闭。（ l_onoff 为非0，l_linger为非0）

FIN与RST

• 若server端发送FIN报文后没有收到client端的FIN ACK，会两次重传FIN报文，若一直收不到client端的FIN ACK，则会给client端发送RST信号，关闭socket并释放资源。（不同系统实现可能会不同）

• client收到FIN信号后，再调用read函数会返回0。因为FIN的接收，表明client端以后再无数据可以接收，对方发来FIN，表明对方不在发送数据了。

（注意所有FIN及ACK报文均由操作系统自动完成发送接收）

• client收到FIN后，会发送应答ack报文，表明收到server的FIN报文，server收到ack报文之后，就进入了FIN_WAIT_2阶段。

• 根据tcp协议，向一个 FIN_WAIT2 状态的 TCP写入数据是没有问题的，所以此时client可以调用write函数，写入到发送缓冲区，并由tcp连接，发送到server的接收缓冲区。由于server端已经关闭了socket，所以此时的server接收缓冲区的内容都被抛弃，同时server端返回RST给客户端。

• client端如何知道已经接收到RST报文？

server发送RST报文后，并不等待从client端接收任何ack响应，直接关闭socket。而client端收到RST报文后，也不会产生任何响应。client端收到RST报文后，程序行为如下：

1. 阻塞模型下，内核无法主动通知应用层出错，只有应用层主动调用read()或者write()这样的IO系统调用时，内核才会利用出错来通知应用层对端已经发送RST报文。
2. 非阻塞模型下，select或者epoll会返回sockfd可读,应用层对其进行读取时，read()会报RST错误。

通过read write函数出错返回后，获取errno来确定对端是否发送RST信号。

• client收到RST报文后应如何处理？

client端收到RST信号后，如果调用read函数读取，则会返回RST错误。在已经产生RST错误的情况下，继续调用write，则会发生epipe错误。此时内核将向客户进程发送 SIGPIPE 信号，该信号默认会使进程终止，通常程序会异常退出（未处理SIGPIPE信号的情况下）。

在收到server发送RST报文的情况下，client端的任何read write都是毫无意义的。

作者：dacheng
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