如何判断SOCKET已经断开

http://biancheng.dnbcw.info/linux/366100.html

    最近在做一个服务器端程序，C/S结构。功能方面比较简单就是client端与server端建立连接，然后发送消息给server。我在server端会使用专门的线程处理一条socket连接。这就涉及到一个问题，如果socket连接断开（异常，正常）后，我如何才能感知到？server端这边是绝对被动的，sever端不能主动断开连接。也没有连接链路维持包之类的。client端发送数据的时间也是不定的。在socket连接断开后， server要能够感知到并释放资源。
    这个问题在思考测试，询问同事之后，找到了一个方法，可以做到这一点。
    当使用 select()函数测试一个socket是否可读时，如果select()函数返回值为1，且使用recv()函数读取的数据长度为0 时，就说明该socket已经断开。
    为了更好的判定socket是否断开，我判断当recv()返回值小于等于0时，socket连接断开。但是还需要判断 errno是否等于 EINTR 。如果errno == EINTR 则说明recv函数是由于程序接收到信号后返回的，socket连接还是正常的，不应close掉socket连接。
    PS：对于堵塞socket的recv函数会在以下三种情况下返回：
    （1）recv到数据时，会返回。
    （2）在整个程序接收到信号时，返回-1。errno = EINTR。//在程序的起始阶段，屏蔽掉信号的除外。部分信号还是屏蔽不掉的。
    （3）socket出现问题时，返回-1.具体错误码看 man recv()
    （4）一定要看 man 说明，很详细，很有帮助。
    这种方法经过长时间测试后，是有效的。所以写出来让大家参考一下，请大家发表意见。
    我的方法不一样，我用getsockopt来判断，还是蛮准确的

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1. int SocketConnected(int sock)
   
2. {
   
3.     if (sock <= 0)
   
4.         return 0;
   
5.     struct tcp_info info;
   
6.     int len = sizeof(info);
   
7.     getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *) & len);
   
8.     if ((info.tcpi_state == TCP_ESTABLISHED)) {
   
9.         //myprintf("socket connected\n");
   
10.         return 1;
    
11.     } else {
    
12.         //myprintf("socket disconnected\n");
    
13.         return 0;
    
14.     }
    
15. }

tcp_info和TCP_ESTABLISHED在linux/tcp.h
包含

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1. #include <linux/types.h>
   
2. #include <asm/byteorder.h>
   
3. #include <linux/config.h>
   
4. #include <linux/skbuff.h>
   
5. #include <linux/ip.h>
   
6. #include <net/sock.h>
   
7. http:                //www.cse.scu.edu/~dclark/am_256_graph_theory/linux_2_6_stack/globals.html#index_t
   
8. int SocketConnected(int sock)
   
9. {
   
10.     if (sock <= 0)
    
11.         return 0;
    
12.     struct tcp_info info;
    
13.     int len = sizeof(info);
    
14.     getsockopt(sock, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, (socklen_t *) & len);
    
15.     if ((info.tcpi_state == TCP_ESTABLISHED)) {
    
16. //myprintf("socket connected\n");
    
17.         return 1;
    
18.     } else {
    
19. //myprintf("socket disconnected\n");
    
20.         return 0;
    
21.     }
    
22. }

    目前主要有三种方法来实现用户掉线检测：SO_KEEPALIVE ,SIO_KEEPALIVE_VALS 和Heart-Beat线程。
    下面我就上面的三种方法来做一下介绍。
    (1)SO_KEEPALIVE 机制
    这是socket库提供的功能，设置接口是setsockopt API：
    BOOL bSet=TRUE;
    setsockopt(hSocket,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,(const char*)&bSet,sizeof(BOOL));
    根据MSDN的文档，如果为socket设置了KEEPALIVE选项，TCP/IP栈在检测到对方掉线后，
    任何在该socket上进行的调用(发送/接受调用)就会立刻返回，错误号是WSAENETRESET ；
    同时，此后的任何在该socket句柄的调用会立刻失败，并返回WSAENOTCONN错误。
    该机制的缺点也很明显：
    默认设置是空闲2小时才发送一个“保持存活探测分节”，不能保证实时检测！
    当然也可以修改时间间隔参数，但是会影响到所有打开此选项的套接口！
    关联了完成端口的socket可能会忽略掉该套接字选项。
    (2)SIO_KEEPALIVE_VALS 机制
    设置接口是WSAIoctl API:

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1. DWORD dwError = 0L ;
   
2. tcp_keepalive sKA_Settings = {0}, sReturned = {0} ;
   
3. sKA_Settings.onoff = 1 ;
   
4. sKA_Settings.keepalivetime = 5500 ; // Keep Alive in 5.5 sec.
   
5. sKA_Settings.keepaliveinterval = 3000 ; // Resend if No-Reply
   
6. if (WSAIoctl(skNewConnection, SIO_KEEPALIVE_VALS, &sKA_Settings,
   
7.           sizeof(sKA_Settings), &sReturned, sizeof(sReturned), &dwBytes,
   
8.           NULL, NULL) != 0)
   
9. {
   
10.     dwError = WSAGetLastError() ;
    
11. }

     实现时需要添加tcp_keepalive and SIO_KEEPALIVE_VALS的定义文件MSTCPiP.h
     该选项不同于SO_KEEPALIVE 机制的就是它是针对单个连接的，对系统其他的套接
     口并不影响。
        针对完成端口的socket,设置了SIO_KEEPALIVE_VALS后，激活包由TCP STACK来负责。
     当网络连接断开后，TCP STACK并不主动告诉上层的应用程序，但是当下一次RECV或者SEND操作
     进行后，马上就会返回错误告诉上层这个连接已经断开了.如果检测到断开的时候，在这个连接
     上有正在PENDING的IO操作，则马上会失败返回.
     该机制的缺点：
             不通用啦。MS的API只能用于Windows拉。不过，优雅一些^_^.
    
(3)Heart-Beat线程
        没说的。自己写一个后台线程，实现Heart-Beat包，客户端受到该包后，立刻返回相应的反馈 包。
    该方法的好处是通用，但缺点就是会改变现有的通讯协议！

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1. /* Net check Make sure you have not used OUT OF BAND DATA AND YOU CAN use OOB */
   
2. int netcheck(int fd)
   
3. {
   
4.     int buf_size = 1024;
   
5.     char buf[buf_size];
   
6.     //clear OOB DATA
   
7.     recv(fd, buf, buf_size);
   
8.     if (send(fd, (void *)"\0", 1, MSG_OOB) < 0) {
   
9.         fprintf(stderr, "Connection[%d] send OOB failed, %s", fd, strerror(errno));
   
10.         return -1;
    
11.     }
    
12.     return 0;
    
13. }
    
14. 
    
15. //复制代码
    
16. 
    
17.     /* Setting SO_TCP KEEPALIVE */
    
18.     //int keep_alive = 1;//设定KeepAlive
    
19.     //int keep_idle = 1;//开始首次KeepAlive探测前的TCP空闭时间
    
20.     //int keep_interval = 1;//两次KeepAlive探测间的时间间隔
    
21.     //int keep_count = 3;//判定断开前的KeepAlive探测次数
    
22. void set_keepalive(int fd, int keep_alive, int keep_idle, int keep_interval, int keep_count)
    
23. {
    
24.     int opt = 1;
    
25.     if (keep_alive) {
    
26.         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&keep_alive, sizeof(keep_alive)) == -1) {
    
27.             fprintf(stderr, "setsockopt SOL_SOCKET::SO_KEEPALIVE failed, %s\n", strerror(errno));
    
28.         }
    
29.         if (setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_KEEPIDLE, (void *)&keep_idle, sizeof(keep_idle)) == -1) {
    
30.             fprintf(stderr, "setsockopt SOL_TCP::TCP_KEEPIDLE failed, %s\n", strerror(errno));
    
31.         }
    
32.         if (setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_KEEPINTVL, (void *)&keep_interval, sizeof(keep_interval)) == -1) {
    
33.             fprintf(stderr, "setsockopt SOL_tcp::TCP_KEEPINTVL failed, %s\n", strerror(errno));
    
34.         }
    
35.         if (setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_KEEPCNT, (void *)&keep_count, sizeof(keep_count)) == -1) {
    
36.             fprintf(stderr, "setsockopt SOL_TCP::TCP_KEEPCNT failed, %s\n", strerror(errno));
    
37.         }
    
38.     }
    
39. }