对于一个tcp连接，在c语言里一般有2种方法可以将其关闭：
close(sock_fd);
// 或者
shutdown(sock_fd, ...);多数情况下这2个方法的效果没有区别，可以互换使用。除了：
- close() 是针对file的操作
- shutdown() 是针对socket的操作
unix系统里socket是一个文件，但文件不一定是一个socket;
所以在进入系统调用后和达到协议层前(发出FIN包这一段), close()和shutdown()的行为会有一点差异。
到达协议层以后，close()和shutdown()没有区别。
举几个栗子示范下close()和shutdown()的差异
下面通过几个例子演示下close()和shutdown()在多线程并发时的行为差异, 我们假设场景是:
- sock_fd 是一个blocking mode的socket。
- thread-1 正在对sock_fd进行阻塞的recv()，还没有返回。
- thread-2 直接对sock_fd调用close() 或 shutdown()。
- 不考虑linger。
栗子1: socket阻塞在recv()上, 调用close()
// Close a waiting recv()
Time
|
| thread-1 | thread-2 | tcpdump
| | |
| recv(sock_fd | |
| <unfinished ...> | |
1| | close(sock_fd) = 0 |
| | | // Some data arrived
| | | // after close()
2| | | < seq 1:36 ... length 35
| | | > ack 36 ...
| // Data was received. | |
3| <... recv resumed>) = 35 | |
4| | | > FIN sent
| | | < ack of FIN received
| | | ...
| // Can't be used any more | |
5v recv(sock_fd) = -1 | |在上面的例子里：
(1) thread-2 调用close()立即成功返回，这时recv()还在使用sock_fd。
这里因为有另外1个线程thread-1正在使用sock_fd， 所以只是标记这个sock_fd为要关闭的。 socket并没有真正关闭。这时recv()还继续处于阻塞读取状态。(2) close()之后，有些数据到了，recv可以读取并返回了。
(3) recv()收到数据, 正确退出。
(4) rece()结束调用，释放socket的引用，这时底层开始关闭socket的流程。
(5) 再次调用recv()就会得到错误。
可以看到，close()没有立即关闭socket的连接，也没有打断等待的recv()。
栗子2: socket阻塞在recv()上, 调用shutdown()
// Shutdown a waiting recv()
Time
|
| thread-1 | thread-2 | tcpdump
| | |
| recv(sock_fd | |
| <unfinished ...> | |
1| | shutdown(sock_fd) = 0 | > FIN sent
| | | < ack of FIN received
| | | ...
| // Woken up by shutdown() | |
| // no errno set | |
2| <... recv resumed>) = 0 | |
v | |在上面的例子里：
(1) thread-1还在等待sock_fd, thread-2调用shutdown(), 立即开始关闭socket的流程，发FIN包等。
然后, 内核中tcp_shutdown中会调用sock_def_wakeup 唤醒阻塞在recv()上的thread-1。
(2) 这时recv()阻塞的线程被唤醒等待并立即返回。 返回码是0，表示socket已经关了。
可以看到，shutdown()和close()不同， 会立即关闭socket的连接，并唤醒等待的recv()。
以上2个例子的代码
close-or-shutdown-recv
栗子3: socket阻塞在accept()上, 调用shutdown()
类似的，对阻塞在accept()上的socket调用shutdown()，accept也会被唤醒:
// Shutdown a waiting accept()
Time
|
| thread-1 | thread-2
| |
| accept(sock_fd |
| <unfinished ...> |
1| | shutdown(sock_fd) = 0
| |
| // Woken up by shutdown() |
| // errno set to EINVA |
2| <... accept resumed>) = -1 |
| |
v |(1) thread-1还在等待sock_fd, thread-2调用shutdown(), 立即开始关闭socket的流程，发FIN包等。
然后, 内核中tcp_shutdown中会调用sock_def_wakeup 唤醒阻塞在accept()上的thread-1。
(2) 这时在accept()上阻塞的线程被唤醒, 并立即返回。
返回码是-1，errno设置为EINVA。
这里如果thread-2调用的是close(), accept不会被唤醒，如果后面有请求connect进来，还能正确接受并返回。
结论
shutdown() 立即关闭socket;
并可以用来唤醒等待线程;
close() 不一定立即关闭socket(如果有人引用, 要等到引用解除);
不会唤醒等待线程。
现在大部分网络应用都使用nonblocking socket和事件模型如epoll的时候， 因为nonblocking所以没有线程阻塞, 上面提到的行为差别不会体现出来 。
注
本文并非全文转载，仅为部分转载做为笔记。