套接字编程，检查输入的UDP缓冲区是否为空？

Question

套接字编程，检查输入的UDP缓冲区是否为空？

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我正在编写一个UDP客户端，向服务器发送一个字符串，当服务器回复多个数据包时，程序的行为与我的期望不同。我想通过 process() 逐个处理任何传入的数据包，直到输入缓冲区为空，但我认为与 recv 的阻塞行为有关的问题存在。

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <winsock.h>

using namespace std;

void process(const char *in, int size)
{
    fprintf(stdout, "%s\n", in);
}

int main()
{
    char quack_addr[] = "127.0.0.1";
    unsigned short quack_port = 9091;

    WSAData data;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data);

    sockaddr_in qserver;
    qserver.sin_family = AF_INET;
    qserver.sin_addr.s_addr = inet_addr(quack_addr);
    qserver.sin_port = htons(quack_port);
    SOCKET client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

    if (client <= 0)
    {
        fprintf(stderr, "Error - Can not create socket.\n");
        exit(1);
    }

    while (true)
    {
        const int MAX = 1024;
        char sbuf[MAX];
        char rbuf[MAX];

        fprintf(stdout, ": ");
        fgets(sbuf, MAX, stdin);
        int slen = strlen(sbuf);

        int r = sendto(client,sbuf,slen,0,(sockaddr*)&qserver,sizeof(qserver));

        // Current code:
        // int rlen = recv(client, rbuf, MAX, 0);
        // if (rlen > 0)
        // {
        //     rbuf[rlen] = 0;
        //     process(rbuf, rlen);
        // }

        // Question starts here:
        //
        // While there is data in queue do:
        // {
        //    (break if there is no data)
        //    int rlen = recv(client, rbuf, MAX, 0);
        //    rbuf[rlen] = 0;
        //    process(rbuf, rlen);
        // }   
    }

    return 0;
}

在调用recv(...)之前，如何检查缓冲区是否为空？

这种情况发生在以下场景中：

用户在客户端程序中输入命令（cmd1）。
同时，服务器向客户端发送3个数据包（pkt1，pkt2，pkt3）。
在客户端按下Enter后，我希望接收到这3个数据包，可能还有与cmd1相对应的结果，并逐个process()它们。
但是，在第3个阶段按下Enter后，我只收到了pkt1！并且在向服务器发送另一个命令后，我将接收到pkt2等等...！

我知道我的代码无法处理这个问题，所以我的问题是如何处理它？

注意：我正在使用netcat -L -p 9091 -u作为UDP服务器。

- masoud

1

你知道服务器应该为你的请求发送多少个包裹吗？ - Zuljin

我认为你想要的一个版本应该按照以下方式工作： - gnometorule

（1）取消注释，问题从这里开始 - gnometorule

（4）添加一行代码检查缓冲区是否为空，即如果您使用（3）读取了任何内容。 - gnometorule

我忘记了是否有一个套接字命令可以做到这一点（可能有）。但是，您可以将其调整为0大小，然后再调整为所需的大小。我在某个地方提到了调整缓冲区大小的命令。 - gnometorule

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3个回答

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我认为问题（你没有描述不令人满意的行为）来自于不同的来源。让我列出一些想法和评论，关于之前说过的内容：

(1) recvfrom()也会被阻塞。但是，您希望使用它。您的通信目前从loopback发送和接收数据，这对于您的玩具程序而言很好（但是：请参见以下内容）。通过recv()接收UDP数据时，由于套接字从未连接()，因此您不知道谁发送了数据。在更严格的程序中使用recvfrom()进行一些最小错误检查。

(2) 因为select()暂停程序以等待I/O可用性，所以它只会将任何与您的套接字阻塞有关的问题放置到不同的级别。但这不是问题所在。

(3) 要检查接收缓冲区是否为空，请在适当的位置使用recvfrom()中的MSG_PEEK标志。通常它仅用于处理稀缺内存，但它应该能够胜任。

(4) 我认为您看到了更多细节问题的原因之一： UDP数据包保留消息边界。这意味着recvfrom()将读取组成任何发送消息的整个数据块。然而，如果您读取此数据的缓冲区比实际数据小，则任何剩余的部分都将被静默丢弃。因此，请确保您有一个大的缓冲区（最好是65k）。

(5) 第二个原因：您将接收发送到loopback的任何数据。如果您目前也连接到某些网络（例如互联网），则捕获到的内容可能来自您所期望的来源不同。因此，在休息阶段至少要断开连接。

阻塞不应该是一个问题。您的基本逻辑，编写清晰时，是这样的: Recvfrom() （阻塞/等待直到准备就绪）处理 Peek if buffer empty 如果是，则退出如果不是，则回到接收更多内容，

您似乎希望目前做到这一点。由于您没有多线程，也没有优化性能，或类似的事情，因此您不需要关心阻塞。如果您发现接收缓冲区太小，请使用

Setsockopt()的optName SO_RCVBUF增加其大小。

- gnometorule

+1：谢谢。我更新了问题并在场景中描述了问题。它描述了我的真实问题。但是你的答案对我非常有用。 - masoud

你能同时更新你的实际代码吗？例如，处理循环只是草图。 - gnometorule

请更精确地描述顺序：“同时”可能不行，因为您可能手动操作服务器和客户端。我不熟悉您使用的服务器，但假设它旨在回显您的消息。但是您首先要做什么，其次是什么 - 例如，告诉服务器发送三条消息，然后启动客户端程序并键入/输入回车？ - gnometorule

客户端的实际代码：删除第一个注释块。服务器端的代码：我注意到，我正在使用netcat。 - masoud

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iPhone有时会出现错误，不让我发表评论。谢谢，史蒂夫。这只是继续对话。

我猜这意味着“取消注释以开始问题”。部分答案，因为这仍然取决于我的第二条评论；这或多或少是可以预期的。假设服务器已经排队发送了三条消息，在您第一次按下回车键后，您的数据包被发送（由于sendto()不会阻塞UDP，因此永远不会被阻止），被服务器接收并（我假设，参见上文）回显并添加到FIFO接收缓冲区中，其中您已经排队了三条消息。然后，您的程序中有一个recv()，它接收第一个排队的消息，并将其打印出来。您当前的逻辑返回到循环顶部，期望另一个输入并等待它（因此在套接字级别上没有被阻止，但由于您的程序请求输入，例如只需“回车”），然后来到第二个最初发送的消息（由服务器发送）并处理该消息。再循环一次，所有三个都完成了。再次按回车键，假设服务器回显您发送的内容，您应该开始接收您键入的消息（如果您只按回车键，则可能为空）。除非您杀死它，否则该循环当前不会退出。

- gnometorule

再次强调，这假设您未连接到互联网或其他UDP数据报可能会出现；并且您按照我刚才写的顺序操作。 - gnometorule

如果它与Android应用程序相似，那么发表一条评论后，添加评论链接/按钮将被隐藏。因此，您无法将长消息拆分为多个评论 :( - Ben Voigt

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可以查看英文原文，
原文链接

- Hasturkun · Accepted Answer

在调用recv()之前，使用适当的超时时间使用select()检查传入数据。

类似以下非便携式代码：

#include <winsock2.h>

...

/* somewhere after your sendto, or your first recv */
fd_set recv_set;
timeval tv = {1, 0}; /* one second */
FD_ZERO(&recv_set);
FD_SET(client, &recv_set);
while (select(0, &recv_set, NULL, NULL, &tv) > 0)
{
    /* recv... */
    FD_SET(client, &recv_set); /* actually redundant, since it is already set */
}