Мне тут на днях потребовалось в клиент-серверном коде моментально определить, закрыл ли клиент соединение или оно всё ещё держится. Решение требовалось сделать как на .NET так и на POSIX с помощью обычного C. Быстрый анализ различных документаций показал, что решения «в лоб» в виде вызова некоторой функции аля «getConnectionState(soket)» просто не существует ни в posix, ни в .NET.

Самое интересное, что по спецификации TCP этот протокол позволяет вполне точно определить когда клиент отсоединился. Речь конечно идёт о корректном завершении соединения, а не о физическом обрыве связи которое нельзя определить штатными средствами tcp протокола.

Требование к задаче следующее:

1. Должна быть функция которая гарантированно получает N байт из сокета.
2. Функция должна без промедлений определять отвалившегося клиента.
3. .NET C# версия должна выбрасывать свой ConnectionLostException в случае разрыва соединения.
4. POSIX C/C++ версия должна возвращать количество полученных байт или ноль в случае разрыва соединения.

Решение конечно же есть, но для этого требуется задействовать вспомогательную функцию poll(). Эта функция существует как в обычной posix среде, так и в .NET, и имеет одинаковое название в обоих случаях. Разница лишь в том, что в .NET среде она сугубо сокетная, а в posix ею можно любые файловые дискрипторы обрабатывать. Необычность этой функции заключается в том, что определение разрыва соединения это её далеко не основная задача. Этой функцией можно определить разные состояния/события сокета (для .NET) или файлового дискриптора (для posix). По большому счёту эта функция — слуга двух господ, т. к. в разные моменты времени в зависимости от контекста она сигнализирует о совершенно разных событиях в сокете/дискрипторе.

В нашем частном случае после того как соединение было успешно установлено, poll() возвращает true/non zero если сокет имеет данные, либо соединение разорвано (наша задача затем определить что именно произошло: пришли данные или соединение закрыто). В противном случае по таймауту возвращает false/zero (т. е. за время таймаута событий в сокете не случилось). Если к примеру сокет находится только в состоянии установки соединения, то результат возвращённый poll() будет указывать на другие события связанные с сокетом. Это стоит помнить.

Теперь код.

C#:

1. static public void ReceiveBytes(Socket sock, byte[] data)
2. {
3.     int totalReceived = 0;
4.     int size = data.Length;
5.  
6.     // Цикл до тех пор пока не получим все данные
7.     while (totalReceived < size)
8.     {
9.         // Ждём 0.1 секунду события: или новые данные или обрыв
10.         if (sock.Poll(100000, SelectMode.SelectRead))
11.         {
12.             // Проверяем есть ли какие-то данные у сокета для нас
13.             if (sock.Available == 0)
14.             {
15.                 // Данных нет, но раз Poll() вернул true — это обрыв
16.                 // поэтому бросаем свой ConnectionLostException
17.                 throw new ConnectionLostException();
18.             }
19.             try
20.             {
21.                 // Получаем данные
22.                 totalReceived += sock.Receive(data, totalReceived /* offset */,
23.                                              size - totalReceived /* size to recieve */,
24.                                              SocketFlags.None);
25.             }
26.             catch (SocketException ex)
27.             {
28.                 // В зависимости от того как сконфигурирован сокет
29.                 // мы можем поймать таймаут или попытку заблокировать сокет
30.                 if (ex.SocketErrorCode == SocketError.TimedOut ||
31.                    ex.SocketErrorCode == SocketError.WouldBlock)
32.                 {
33.                     // Это не критично и мы продолжаем цикл
34.                     continue;
35.                 }
36.                 else
37.                 {
38.                     // Остальные исключения говорят о какой-то ошибке
39.                     break;
40.                 }
41.             }
42.         }
43.     }
44. }
45.  

С/С++:

1. int recieveData(int socket, void * buffer, int size)
2. {
3.     int totalRecieved = 0, arrived = 0;
4.     struct pollfd pfd;
5.  
6.     // Подготавливаем структуру для вызова функции poll()
7.     pfd.fd = socket; // Указываем дискриптор сокета который интересует
8.     pfd.events = POLLIN | POLLHUP | POLLRDNORM;
9.  
10.     // Цикл пока не получим все данные
11.     while(totalRecieved < size)
12.     {
13.         // Ожидаем событие в сокете с таймаутом 100 миллисекунд
14.         if(poll(&pfd, 1, 100) > 0)
15.         {
16.             // Произошло какое-то событие — пытаемся получить данные
17.             arrived = recv(socket, (char*)buffer + totalRecieved, size - totalRecieved, MSG_DONTWAIT);
18.  
19.             // Если данных не пришло после того как poll() вернул не нулевой
20.             // результат — это означает только обрыв соединения
21.             if(arrived == -1 || totalRecieved == arrived)
22.             {
23.                 // Сбрасываем счётчик полученных данных, что скажет об разрыве соединения
24.                 totalRecieved = 0;
25.                 break;
26.             }
27.  
28.             // Продолжаем получать данные
29.             totalRecieved += arrived;
30.         }
31.     }
32.  
33.     return totalRecieved;
34. }
35.  

Приведенный выше код прекрасно отрабатывает и мгновенно отлавливает ситуации когда клиент закрывает соединение.

Ну и в заключение хочется сказать, что данные куски кода были написаны для внутренних тестирующих утилит и посему к ним никаких сверх требований не предъявлялось, как следствие вероятно их можно даже оптимизировать.

Happy coding! =)