如何在C/C++的socket中接收一个整数数组？

Question

在接收整数数组时，需要检查所接收的数据的字节。 例如，当接收长度为100的整数数组时：

int count = 0;
int msg[100];
while(count < 100 * sizeof(int)){
    count += read(fd, msg + count / sizeof(int), 100 * sizeof(int) - count);
}

这是正确的方法吗？read()函数返回的值是否可能不是int类型的倍数？ 如果这种方法不正确，那么接收整数数组的正确方法是什么？

- ZHOU

Answer 1

在Linux中，您可以使用MSG_WAITALL选项来进行recv()操作，这使得函数等待传入数据的完整长度。

或者（适用于所有平台），您也可以编写一个通用的接收函数来接收指定数量的字节，例如下面这个函数（假定套接字未设置为非阻塞；需要包括<stdint.h>）。

/// \brief Receives a block of data of the specified size
/// \param sk Socket for incoming data
/// \param data Pointer to input buffer
/// \param len Number of bytes to read
/// \return Number of bytes received (same as len) on success, -1 on failure
int block_recv(const int sk, uint8_t* data, unsigned int len)
{
    int i, j = 0;

    while (len > 0) {
        i = recv(sk, (char*) data, len, 0);
        if (i <= 0) {
            return -1;
        }
        data += i;
        len -= i;
        j += i;
    }

    return j;
}

然后您只需调用它以接收整数缓冲区：

if (block_recv(fd, (uint8_t*) msg, sizeof(msg)) != sizeof(msg)) {
    fprintf(stderr, "Error receiving integer buffer...\n");
    // whatever error handling you need...
}

- Ale

Answer 2

您是正确的，read可能无法返回您请求的所有数据，特别是如果它连接到网络套接字。 read不一定会返回一个sizeof(int)的倍数值。如果您想使用这种（手动）接收数据的方法，我建议您计算字节数而不是sizeof(int)（这可以是4或8，具体取决于您的系统）。比这更容易的方法是使用类似Protocol Buffers的东西，它允许您为数据包定义数据格式并快速轻松地进行序列化/反序列化。 （定义一个仅包含整数数组的消息，让protobuf处理其他所有内容。）

- fyhuang

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应该注意的是，在出现错误或中断的情况下，或者如果正在阻塞并且已经传递了非阻塞套接字，则read（）也可能返回-1，这在OP的源代码中没有考虑到，因此后一种情况会完全破坏算法。另外，read（）返回0的情况，即另一端关闭了连接，也没有被考虑在内，会导致无限循环。 - alk

Answer 3

你说得对 - 不能保证读取的数据大小是sizeof(int)的倍数。

你可能会收到的最小大小是一个char。

当从网络接收整数（显然也适用于发送整数到网络）时，还有其他问题，比如字节序，你应该注意这些问题。

因此，更简单的解决方案是使用char[]而不是int[]来存储消息，然后将其复制到int[]中。如果你担心效率，请先证明这是一个瓶颈（分析你的代码），然后再考虑优化代码。

此外，如果您正在通过网络进行发送和接收，请注意像TCP这样的协议是基于流的，即它们只是发送字符流，您需要实现一些方法来检测消息的结束并将其格式化为您的需求。两种常见的方法是将消息的长度作为标头发送或使用特殊字符（如'\n'）来表示消息的结束。另外，由于您正在发送一个数组，因此可以使用类似于“|”来分隔元素的内容。

因此，示例消息可以是：“1 | 100 | 239 | 23 | \n”。

- maditya