确定套接字和文件描述符之间的区别。

Question

在Unix中，一切皆是文件的理念支持read()、write()和close()函数，但在Win32上不支持。

我想模仿这种方式，但不知道如何区分WinSocks2中的sock是socket还是fd。

//returns 1 if `sock` is network socket, 
//        0 if `sock` is file desriptor (including stdio, stderr, stdout), ...
//       -1 in none of above
int is_net_socket(int sock)
{
    // ...?
}

这应该按照以下方式工作：

int mysock  = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
int myfd    = _open("my_file.txt", _O_RDONLY);

printf("1: %d    2: %d    3: %d    4:%d\n",
       is_net_socket(mysock),   //1
       is_net_socket(myfd),     //0
       is_net_socket(stdin),    //0
       is_net_socket(stderr));  //0

// should print "1: 1    2: 0    3: 0    4:0"

如何实现 is_net_socket 并将其用于以下目的：

int my_close(int sock)
{
#if ON_WINDOWS
    switch( is_net_socket(sock) ) {
        case 1: return closesocket(sock);
        case 0: return _close(sock);
        default: //handle error...
    }
#else
    return close(sock);
#endif
}

- DinGODzilla

Answer 1

不确定您从何处得到Windows不允许您将SOCKET句柄用作文件的想法-正如Socket Handles页面上明确说明的那样：

Windows Sockets 2中，套接字句柄可以选择是文件句柄。 Winsock提供程序的套接字句柄可以与其他非Winsock函数（例如ReadFile、WriteFile、ReadFileEx和WriteFileEx）一起使用。

无论如何，关于在Windows上如何区分它们，可以查看函数NtQueryObject，如果传递给它的句柄是已打开的SOCKET，则它将返回一个句柄名称为\Device\Tcp。请阅读此调用返回的结构的“备注”部分。

请注意，此方法仅适用于XP及更高版本，并且在Windows 2000上会失败（我假设这已经过时，不会影响您）。

- TkTech

Answer 2

我想你可以使用select查询套接字的状态。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms740141%28VS.85%29.aspx

我建议将文件描述符和套接字放在一个单一的结构体中进行分组。你可以声明一个枚举来指示描述符是文件还是套接字。我知道这可能不够动态，但通常在创建可移植应用程序时，最好将这些细节抽象化处理。

例如：

enum type { SOCKET, FILE };

typedef struct
{
    unsigned int id;
    type dataType;
} descriptor_t;

int close(descriptor_t sock)
{
#if WIN32
    if (sock.dataType == SOCKET)
        return closesocket(sock.id);
    else
        return _close(sock.id);
#else
    return close(sock.id);
#endif
}

- Sophy Pal

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是的，这样就不用考虑操作系统对文件的表示方式了；你自己来跟踪它。 - Chris Smith

Answer 3

如果Windows的'C'库有dup()函数，您可以尝试对其进行复制，这应该对套接字失败，但对文件fd成功。因此，代码如下所示：

int is_net_socket(fd)
{
  return close(dup(fd)) != 0;
}

警告：未经测试的理论和未经测试的依赖关系;-)请注意，如果fd用尽，则此操作将返回误导性结果。另一个副作用是，如果它是文件，则会被刷新并更新其目录条目。总而言之，它可能真的很糟糕。我甚至可能会自己投反对票。

- user207421

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很好，但我真的希望它没有副作用。没有其他的想法吗？这是个不错的开始 :) - DinGODzilla

这个操作不应该有副作用。只有关闭打开文件的最后一个打开文件描述符，而不是任何与之相关的文件描述符，才会产生副作用。实际上，我认为这个解决方案相当不错。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

@R.. 它确实有副作用。我提到的那些在Windows上发生。 - user207421

哇，那真的是炸了...顺便说一下，我认为你不能对自己的答案进行踩票。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 4

我猜测...但不确定，在Windows上，fds和sockets使用不同的命名空间。 因此，套接字和文件的编号可能相同，当您调用is_net_socket时，就无法知道您正在谈论哪一个。

尝试打印套接字和fd编号，看它们是否在同一时间相同。

- Dietrich Epp

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在Windows上，WinSock2（自NT4以来的标准）套接字是内核对象句柄（文件对象，可以是AFD或Tcp句柄），这就是为什么您可以在其上调用标准ReadFile和WriteFile函数的原因。所有内核对象的句柄都在同一表格中（每个进程），并且不重叠。即使它们确实具有不同的实现和不同的值，在下一个版本中也总是可以更改的。处理句柄值应视为不透明。 - Chris Smith

@ChrisSmith：我们在谈论的是SOCKET，据我所知它不是一个HANDLE。 - Dietrich Epp

如果你查看winsock2.h文件，你会发现这一行：typedef UINT_PTR SOCKET;。其中的UINT_PTR包含了一个实际的内核句柄。这就是为什么你可以使用它与常规的文件IO API一起使用：否则它是无法工作的。因此，在文档中有时将SOCKET称为“套接字句柄”。 - Chris Smith