以C的速度在C中的套接字上接收不同長度的數據包的連續流？

Question

過去幾天我正在使用套接字（在C中，沒有套接字編程的經驗）。 其實我必須收集樹莓派上的WiFi數據包，做一些處理，並且必須通過套接字（這兩個設備都連接到網絡中）將格式化的信息發送到另一個設備。

我面臨的挑戰是通過套接字接收數據。

在發送數據時，數據通過發送端的套接字成功發送，但在接收端，有時會收到一些垃圾或以前的數據。

在發送端（客戶端）：

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 

接收側（服務器端）：

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); 

*上面的代碼行是不實際代碼行，但流量和程序是類似的（具有異常處理和評論）。

有時，我可以快速獲取所有數據包的實際數據（沒有任何錯誤和數據包丟失）。但有時候，字節（整數發送來說明下一個事務的字節流的大小）是作爲一個垃圾值接收的，所以我的代碼在那個時候被破壞了。 有時，我在接收端收到的字節數少於預期的字節數（從已收到的整數bytes中得知）。所以在這種情況下，我檢查這種情況並檢索剩餘的字節。

實際上數據包到達的速率非常高（大約在1000個數據包在不到一秒鐘，我不得不解剖，格式化並通過套接字發送它）。我嘗試了不同的想法（使用SOCK_DGRAMS，但這裏有一些數據包丟失，在事務之間插入一些延遲，爲每個數據包打開並關閉一個新套接字，在接收數據包後添加一個確認），但沒有一個符合我的要求（快速傳輸丟包數爲0的數據包）。

請注意，建議一種通過套接字快速發送和接收不同長度的數據包的方法。

Answer 1

我看到的幾個主要問題：

1. 我覺得你的代碼忽略了send功能全緩衝的可能性。

   在我看來，您的代碼忽略了由 recv收集部分數據的可能性。 （沒關係，我只是在電視上看到的新評論）

   換句話說，你需要管理用戶的土地緩衝send和recv處理碎片。

2. 該代碼使用sizeof(int)，這可能在不同的機器上有不同的長度（也許使用uint32_t代替？）。

3. 該代碼不會翻譯成網絡字節順序和網絡字節順序。這意味着你發送的是int的內存結構，而不是一個可以被不同機器讀取的整數（一些機器向後存儲字節，一些向前存儲，一些混合和匹配）。

請注意，當您使用TCP/IP發送較大的數據時，它將被分割成更小的數據包。

這取決於MTU的網絡值（通常在野外〜500字節左右，通常在家庭網絡中約1500字節左右）。

爲了處理這些情況，你應該使用一個平坦的網絡設計，而不是阻塞套接字。

考慮通過類似這樣的東西路由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; 
} 

對於sizeof問題，我會與特定的字節長度整數類型更換int如int32_t。

的詳細原因

請注意，發送整數分別不確實，這將是單獨接收或整數本身不會被分割擔保。

的send功能寫入到系統的緩衝區插座，不到網絡上（就像recv從可用的緩衝區中讀取數據，而不是從線）。

無法控制發生碎片的位置或TCP數據包如何打包（除非您實現自己的TCP/IP堆棧）。

我確定你很清楚「垃圾」值是服務器發送的數據。這意味着代碼不會讀取您發送的整數，而是讀取另一條數據。

這可能是與消息邊界對齊的問題，由不完整的read或不完整的send引起。

P.S.

我會考慮在TCP/IP層上使用Websocket協議。

這保證了一個二進制數據包頭，可以與不同的CPU架構（字節順序）一起工作，並提供更多種類的客戶端連接（例如連接瀏覽器等）。它也將解決你遇到的數據包對齊問題（不是因爲它不存在，而是因爲它解決了你將採用的任何Websocket解析器）。