以C的速度在C中的套接字上接收不同长度的数据包的连续流？

Question

过去几天我正在使用套接字（在C中，没有套接字编程的经验）。 其实我必须收集树莓派上的WiFi数据包，做一些处理，并且必须通过套接字（这两个设备都连接到网络中）将格式化的信息发送到另一个设备。

我面临的挑战是通过套接字接收数据。

在发送数据时，数据通过发送端的套接字成功发送，但在接收端，有时会收到一些垃圾或以前的数据。

在发送端（客户端）：

int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
//connecting to the server with connect function 
send(server_socket, &datalength, sizeof(datalength),0); //datalength is an integer containing the number of bytes that are going to be sent next 
send(server_socket, actual_data, sizeof(actual_data),0); //actual data is a char array containing the actual character string data 

接收侧（服务器端）：

int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
//bind the socket to the ip and port with bind function 
//listen to the socket for any clients 
//int client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL); 
int bytes; 
recv(client_socket, &bytes, sizeof(bytes),0); 
char* actual_message = malloc(bytes); 
int rec_bytes = recv(client_socket, actual_message, bytes,0); 

*上面的代码行是不实际代码行，但流量和程序是类似的（具有异常处理和评论）。

有时，我可以快速获取所有数据包的实际数据（没有任何错误和数据包丢失）。但有时候，字节（整数发送来说明下一个事务的字节流的大小）是作为一个垃圾值接收的，所以我的代码在那个时候被破坏了。 有时，我在接收端收到的字节数少于预期的字节数（从已收到的整数bytes中得知）。所以在这种情况下，我检查这种情况并检索剩余的字节。

实际上数据包到达的速率非常高（大约在1000个数据包在不到一秒钟，我不得不解剖，格式化并通过套接字发送它）。我尝试了不同的想法（使用SOCK_DGRAMS，但这里有一些数据包丢失，在事务之间插入一些延迟，为每个数据包打开并关闭一个新套接字，在接收数据包后添加一个确认），但没有一个符合我的要求（快速传输丢包数为0的数据包）。

请注意，建议一种通过套接字快速发送和接收不同长度的数据包的方法。

Answer 1

我看到的几个主要问题：

1. 我觉得你的代码忽略了send功能全缓冲的可能性。

   在我看来，您的代码忽略了由 recv收集部分数据的可能性。 （没关系，我只是在电视上看到的新评论）

   换句话说，你需要管理用户的土地缓冲send和recv处理碎片。

2. 该代码使用sizeof(int)，这可能在不同的机器上有不同的长度（也许使用uint32_t代替？）。

3. 该代码不会翻译成网络字节顺序和网络字节顺序。这意味着你发送的是int的内存结构，而不是一个可以被不同机器读取的整数（一些机器向后存储字节，一些向前存储，一些混合和匹配）。

请注意，当您使用TCP/IP发送较大的数据时，它将被分割成更小的数据包。

这取决于MTU的网络值（通常在野外〜500字节左右，通常在家庭网络中约1500字节左右）。

为了处理这些情况，你应该使用一个平坦的网络设计，而不是阻塞套接字。

考虑通过类似这样的东西路由send（如果你打算使用阻塞套接字）：

int send_complete(int fd, void * data, size_t len) { 
    size_t act = 0; 
    while(act < len) { 
     int tmp = send(fd, (void *)((uintptr_t)data + act), len - act); 
     if(tmp <= 0 && errno != EWOULDBLOCK && errno != EAGAIN && errno != EINTR) 
      return tmp; // connection error 
     act += tmp; 
     // add `select` to poll the socket 
    } 
    return (int)act; 
} 

对于sizeof问题，我会与特定的字节长度整数类型更换int如int32_t。

的详细原因

请注意，发送整数分别不确实，这将是单独接收或整数本身不会被分割担保。

的send功能写入到系统的缓冲区插座，不到网络上（就像recv从可用的缓冲区中读取数据，而不是从线）。

无法控制发生碎片的位置或TCP数据包如何打包（除非您实现自己的TCP/IP堆栈）。

我确定你很清楚“垃圾”值是服务器发送的数据。这意味着代码不会读取您发送的整数，而是读取另一条数据。

这可能是与消息边界对齐的问题，由不完整的read或不完整的send引起。

P.S.

我会考虑在TCP/IP层上使用Websocket协议。

这保证了一个二进制数据包头，可以与不同的CPU架构（字节顺序）一起工作，并提供更多种类的客户端连接（例如连接浏览器等）。它也将解决你遇到的数据包对齐问题（不是因为它不存在，而是因为它解决了你将采用的任何Websocket解析器）。