这是一篇查漏补缺的文章，探究一下linux网络编程中read函数的几种返回值，以及分别在什么情况下发生的，当然也会顺带提及 TCP 的一点点知识（毕竟谈到网络是离不开TCP的）。
为了验证，写了一个 client 和 server 来测试相关的东西。
TCP的三次握手和三次挥手
是的，你没看错，是三次挥手，而不是四次。一般情况下，TCP在建立连接是需要三次握手，在断开连接时需要四次挥手，但是有时只需要三次挥手就够了，下图是我用tcpdump的抓包情况：
上图可以分为三个部分：
- 建立连接，三次握手，红色部分；
- 数据传输，蓝色部分；
- 关闭连接，三次挥手，紫色部分。
对应TCP的传输过程如下：
出现三次挥手的原因是因为，被动关闭连接的一端（本图中的 server 端）缓冲区内没有需要发送的数据，所以将ACK 和 FIN 合并发送给了 Client 端。如果 server 端收到 FIN 时缓冲区内还有未发送的数据，那么 server 端会先回 ACK，等到数据发送完成，再发送 FIN，这样就是通常我们看到的四次挥手了。
阻塞模式下对 read/write 的测试
测试1
流程如下：
结果：
当缓冲区还有未读取的数据时，调用 close 函数关闭 socket，会触发 TCP 发送 RST，此时对方等到数据接收，调用 read 函数，会得到 -1 的返回值，errno 被设置为104 (Connection reset by peer)，如果在收到 RST 之后仍然继续调用 write 函数，会触发系统的 SIGPIPE 信号，导致程序退出（如果未处理该信号的话）。
测试2
流程如下：
结果：
当对方已经关闭连接时（即对方发送了 FIN），此时再调用 write 写数据，会触发对方发送一个 RST，如果忽略 SIGPIPE 信号，继续 write 数据，得到的返回值是 -1，errno被设置为32(Broken pipe)。
测试3
流程如下：
结果：
调用 setsockopt 给read设置一个超时时间(setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO, &ti, sizeof(ti)); )，超时之后，read函数返回-1，errno被设置为11(Resource temporarily unavailable)。
非阻塞模式下对read的测试
使用 fcntl 设置socket为非阻塞模式，调用 read 的结果是会立刻返回 -1，然后errno被设置为了11。
结论
read 函数返回值：
- 大于0：成功读取的数据长度（Byte）；
- 等于0：该 socket 已经关闭；
- 等于-1：异常发生，包括但不限于以下几种：
- 超时,errno=11；
- 连接异常关闭（RST）,errno=104；
- 主动关闭socket后再去 read,errno=9；
- 非阻塞模式下的没有数据时，errno=11。
write 函数返回值：
- 大于0：成功写入的数据长度（Byte）；
- 等于0：写入长度为0；
- 小于0：异常发生，包括但不限于以下几种：
- 主动关闭再写数据,errno=9；
- 连接异常关闭（RST）之后再写数据,errno=32。