這一篇我們將討論伺服器程序終止的問題。

  先啟動服務端，再啟動客戶端，然後殺死服務端子程序，以此來模擬伺服器程序終止的情況。如果客戶端再向服務端傳送資料，這將會發生什麼情況？

伺服器程式：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
 

#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>

#define SERV_PORT 10001

////註冊SIGCHLD訊號回收子程序
void wait_child(int signo)
{
    printf("hello SIGCHILD\n");
    //非阻塞方式回收子程序
    while (waitpid(0, NULL, WNOHANG) > 0);
}

int main(void)
{
    pid_t pid;
    int lfd, cfd;
    struct sockaddr_in serv_addr, clie_addr;
    socklen_t clie_addr_len;
    char
 
 buf[BUFSIZ], clie_IP[BUFSIZ];
    int n, i ,n2;

    lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    bind(lfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof
 
(serv_addr));
    listen(lfd, 128);

    while (1) {
        clie_addr_len = sizeof(clie_addr);
        cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&clie_addr, &clie_addr_len);
        printf("client IP:%s, port:%d\n", 
                inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr.s_addr, clie_IP, sizeof(clie_IP)), 
                ntohs(clie_addr.sin_port));

        //建立子程序
        pid = fork();
        if (pid < 0) {
            perror("fork error");
            close(cfd);
            exit(1);
        } else if (pid == 0) {
            close(lfd);
            break;
        } else {
            //父程序
            close(cfd);
            //捕捉SIGCHLD訊號
            signal(SIGCHLD, wait_child);
        }
    }


    //子程序
    if (pid == 0) {
        while (1) {
            n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
            if (n == 0) { 
               printf("peer close\n");
             //如果read返回0，說明對端已關閉，列印退出客戶端資訊
            printf("client IP:%s, port:%d ----- exit\n",
                    inet_ntop(AF_INET, &clie_addr.sin_addr.s_addr, clie_IP, sizeof(clie_IP)) ,
                    ntohs(clie_addr.sin_port));
                close(cfd);
                break;   //子程序退出
            } else if (n == -1) {
                perror("read error");
                close(cfd);
                break;
            } else {
                for (i = 0; i < n; i++){
                    buf[i] = toupper(buf[i]);
                }
                n2 = write(cfd, buf, n);
                if(n2 < n){
                        puts("short write");
                }
            }
        }
    }
    close(lfd);
    return 0;
}

客戶端程式：

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

#define SERV_IP "192.168.0.107"
#define SERV_PORT 10001

int main(void) {
    int sfd, len , ret;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char buf[BUFSIZ];
    sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));                       
    serv_addr.sin_family = AF_INET;                         
    inet_pton(AF_INET, SERV_IP, &serv_addr.sin_addr.s_addr); 
    serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);                      
    ret = connect(sfd, (struct sockaddr *)&serv_addr ,  sizeof(serv_addr));
    if(ret < 0){
        perror("connect error:");
        close(sfd);
        exit(0);
    }

    //迴圈讀寫資料
    while (1) {
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
        write(sfd, buf, strlen(buf)); 
        len = read(sfd, buf, sizeof(buf));
        //服務端的RST是什麼時候到達，如果是在read返回前到達，那麼read將返回錯誤
        //如果是在read之後到達，那麼read將返回0，判斷為對端已關閉
        if(len == 0){
            puts("peer close");
            break;
        }else if(len < 0){
             perror("read error: ");
}
        write(STDOUT_FILENO, buf, len);
    }
    //關閉連結
    close(sfd);
    return 0;
}

1 . 先啟動服務端

2.然後執行./client命令，啟動客戶端，並在客戶端輸入hello，然後服務端回射HELLO，驗證客戶端和服務端之間通訊正常

3.然後將服務端程序切換到後臺執行，並找到子程序，通過kill命令將子程序殺死。

  當通過kill命令把服務端子程序終止後，父程序收到SIGCHLD訊號後回收了子程序，並且子程序開啟的所有套接字都被關閉，這將導致服務端子程序將傳送了一個FIN，同時客戶端響應一個ACK，這只是代表服務端到客戶端的連線關閉了而已，也就是所謂的半關閉，進入了FIN_WAIT2狀態。

  從tcpdump抓取到的資料包來看，服務端子程序確實傳送了FIN，並接收到了客戶端響應的ACK。

  對此，客戶端並不做任何事情，但問題是客戶端將阻塞在read呼叫處，等待從終端讀取資料。此時我們在客戶端的終端上輸入world，因為此時只是半關閉，所以tcp允許這樣做。

  當服務端子程序的tcp收到客戶端的world時，於是就響應一個RST段（這是因為之前開啟的套接字服務端子程序已經終止掉了，無法再接收資料了，此時服務端期望對端下一個傳送FIN，而不是傳送一個數據報文，所以才會以RST響應）。我們通過tcpdump檢視發現，確實驗證了這一點，重點關注最後4個報文。

  但是對於客戶端來說，它並不知道這個RST，因為它執行的太快了，在呼叫了write後又立即呼叫了read，也就是說在收到對端傳送的RST段之前，它所呼叫的read就已經返回了，所以read返回0得出對端已經關閉，於是列印peer closed，退出迴圈，執行 close(sockfd)。然後向對端傳送 FIN 段，然後服務端以一個RST響應了客戶端的FIN。