Linux下一个线程accept读TCP socket、另一线程写同socket是否合法？

你描述的跨线程对同一个TCP socket分别执行读、写操作的行为，在Linux平台下是完全合法合规的，不属于未定义行为。

POSIX规范对socket的线程安全特性有明确定义：socket对应的内核接收缓冲区、发送缓冲区是完全独立的，一个线程执行读操作（read/recv/recvfrom等）只会操作接收缓冲区，另一个线程执行写操作（write/send/sendto等）只会操作发送缓冲区，二者在内核层面不会产生访问冲突，不需要额外加锁保护。

注意事项 #

• 示例代码存在一个需要规避的风险：必须保证线程2调用send()时，sock变量已经完成了accept()的赋值操作。如果线程2提前访问了还没被accept()初始化的sock值，属于多线程变量访问竞争，会触发未定义行为——这是普通变量的跨线程可见性问题，和socket本身的线程安全性无关。
• 只有当多个线程同时对同一个socket执行同方向的IO操作时（比如两个线程同时读、两个线程同时写），才会出现数据交错、访问竞争的问题，这种场景才需要加锁做同步。
• 为了避免CPU缓存、指令重排导致的sock值跨线程不可见问题，建议在accept()完成sock赋值后，通过互斥锁、信号量或者原子变量做一次同步，再通知写线程启动对该socket的发送操作。

参考示例（修正逻辑风险后） #

// thread #1
// ...
int sock = accept(server_fd, (struct sockaddr*)&address, (socklen_t*)&addrlen);
// 执行同步操作，通知线程2 sock已经完成初始化可用
// .. 循环从socket sock读取数据

// thread #2
// ...
// 等待同步信号，确认sock完成初始化
int n = send(sock, buffer, 1024);
// ...

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joseph Conrad