服務端如何使用操作系統API檢測Socket連接斷開？

探究 socket 連接斷開檢測的 api

許多開發者在進行網絡編程時，都會遇到這樣一個問題：如何可靠地判斷一個 Socket 連接是否已經斷開？尤其是在客戶端主動關閉連接后，服務端如何感知到連接的終止？本文將深入探討操作系統提供的 API，以及如何利用這些 API 來檢測 Socket 連接的斷開情況。

文章標題為“操作系統提供了什么 API 可以讓我們知道一個 socket 連接是否斷開了？”，這正是本文的核心議題。提問者指出，在 TCP 四次揮手完成之后，主動關閉連接的客戶端（A）知道連接已經關閉，但被動關閉連接的服務端（B）是否能感知到，以及操作系統是否提供相應的 API 供應用層查詢。提問者認為服務端應用層并不能直接感知到底層操作系統的四次揮手過程，操作系統應該提供相應的 API 來解決這個問題。

提問者關于 python 中未找到相關 API 的疑惑，實際上并非 Python 特有的問題。關鍵在于理解 TCP 連接關閉的機制以及操作系統如何暴露這一信息給應用層。

答案中提到了 recv() 函數。recv() 函數不僅僅用于接收數據，其返回值也包含了連接狀態的重要信息。當對端已完成有序關閉（即四次揮手），且沒有更多數據可接收時，recv() 函數將返回 0。這正是應用層判斷 Socket 連接已斷開的重要依據。 因此，通過監控 recv() 函數的返回值，應用層就可以檢測到 Socket 連接是否已斷開。需要注意的是，recv() 返回 -1 并設置 errno 則表示發生了錯誤，需要根據 errno 的具體值進行進一步判斷。 這與四次揮手完成后的正常關閉狀態有所不同。 通過這種方式，應用層無需直接依賴操作系統內部的四次揮手細節，即可實現對連接狀態的監控。