boost::asio：发送到套接字的数据顺序

Question

boost::asio：发送到套接字的数据顺序

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boost::asio

库中发送数据到套接字的顺序是否有保障呢？

也就是说，我多次调用

boost::asio::async_write(socket, buffer, completionHandler)

我发现客户端似乎并没有接收到我发送的数据，出现了一些奇怪的行为，因此我希望确保这是我所期望的。请注意，我在每次写操作之间不等待完成处理程序，而是触发一堆异步写入调用，并天真地期望数据按照相同的顺序写入套接字。

Asio中的strand文档说：

当与连接关联的异步操作链条只有一个时（例如在半双工协议实现（如HTTP）中），处理程序不可能并发执行。这是一个隐式线程。

我理解这意味着使用strand不会改变任何内容，因为套接字提供了一个隐式线程。

总体上，strand文档讨论了事件处理程序的严格顺序调用。然而，我不清楚写入连接的数据是否按照我调用async_write的顺序写入。

写入套接字的数据顺序是否有保证？

- Tom Quarendon

这取决于底层协议。你是使用TCP还是UDP？如果您使用的是TCP，则调用async_write的顺序将是在另一端接收数据的顺序。如果数据（使用TCP套接字）被损坏，则在其他地方存在另外一个问题。您正在发送什么类型的数据？如何接收它？如何检查其有效性？ - Some programmer dude

另外，如果您使用TCP，请记住它是一种流式协议，没有固定大小的数据包或消息边界。接收调用可能会给您比您期望的更少，或者多个“消息”。您需要自己处理将其拆分为单独的消息或数据包。 - Some programmer dude

另一方面，如果您使用UDP，则可能会丢失数据包或以错误的顺序接收。 - Some programmer dude

@Someprogrammerdude，是的，抱歉，我应该澄清一下。TCP，我只是在发送数据时将其转储到文件中，然后在接收数据时将其转储出来。我有套接字编程经验，但我正在尝试找出为什么使用asio时我似乎没有收到我发送的内容的解释，而我对此不太熟悉。我想要（双重）确认asio是否保证按照我调用async_write的顺序将数据发送到连接。 - Tom Quarendon

2个回答

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你没有提到你的线程情况，有多少个线程同时发送数据？有多少个线程运行 io_service.run()？我不知道 Asio 是否对写入套接字进行任何同步，我认为它不会，因为套接字写入已经是线程安全的。

我建议检查你的数据缓冲区（发送到套接字的缓冲区）或数据接收逻辑中是否存在数据竞争。

此外，TCP 流式传输的特性（正如 @Some_programmer_dude 在评论中提到的）是常见的混淆源。

- Andriy Tylychko

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可以查看英文原文，
原文链接

- Arthur Tacca · Accepted Answer

在进行另一个异步写入操作时调用async_write是不允许的。这一点无论您是使用一个线程还是多个线程都是正确的。引用自asio文档：

此操作以零个或多个对流的async_write_some函数的调用为基础实现，并称为组合操作。程序必须确保在此操作完成之前，流不执行其他写操作（例如async_write、流的async_write_some函数或执行写入的任何其他组合操作）。

编辑：解决方法是维护一个字节缓冲区以进行写入，并在已存在写入操作时添加到该缓冲区，而不是调用async_write。当当前写入完成后，请再次使用该缓冲区调用async_write。

编辑2：答案此问题中有一个如何实现的示例。它使用strands，因此可在多线程应用程序中工作（但如果您的应用程序是单线程的，则会比必要复杂一些）。

编辑3：最后澄清一下。使用strands是没有帮助的，因为strands保证您的代码（对于该strands）只在一个线程中运行，但不保证同时只有一个操作发生。换句话说，如果您在处理程序中调用了async_write，那么在该处理程序返回时，即使async_write仍在进展中，也可以在该strands中调用更多的内容。您需要手动存储一些状态，指示您已经启动了async_write并在完成处理程序中更新该状态（这是关键部分）。