9

Допустим я три раза на сервере выполняю вызов send

send(sock,"I",sizeof("I"),0);
send(sock,"Y",sizeof("Y"),0);
send(sock,"X",sizeof("X"),0);

На стороне клиента же три раза выполняю вызов recv

recv(sock,buf,sizeof(buf),0);
recv(sock,buf,sizeof(buf),0);
recv(sock,buf,sizeof(buf),0);

Иногда происходит так, что три вызова send выполняются быстрее , чем данные приходят к клиенту, таким образом первый вызов recv считывает все отправленные тремя вызовами send данные, а второй recv замирает в ожидании, приходится делать "подстраховки":

Клиент принимает данные первого вызова send, после чего отправляет положительный ответ серверу, и следующий вызов send на сервере выполняется только после принятия положительного ответа от клиента, это крайне колхозно, поэтому если вы знаете нормальный способ - напишите ответ

1

1 ответ 1

14

С программной точки зрения TCP представляет двухсторонний поток данных, и эти данные могут доставляться произвольными кусками за раз, как меньшими так и большими. Делить этот поток на сообщения нужно средствами своего протокола, который работает поверх TCP.

Есть несколько основных способов:

  1. Отправлять и читать сообщения фиксированной длины.

    #define MSG_SZ 64
    // ...
    char buf[MSG_SZ];
    strncpy("X", buf, MSG_SZ-1); buf[MSG_SZ-1]=0; send(sock, buf, MSG_SZ, 0);
    strncpy("Y", buf, MSG_SZ-1); buf[MSG_SZ-1]=0; send(sock, buf, MSG_SZ, 0);
    

    Приём:

    char buf[MSG_SZ];
    recv(sock, buf, MSG_SZ, MSG_WAITALL);
    recv(sock, buf, MSG_SZ, MSG_WAITALL);
    
  2. Использовать разделяющий символ/строку.

    #define MSG_SEP "\n<NEXT>\n"
    #define MSG_SEP_LEN (sizeof(MSG_SEP) - 1)
    // ...
    send(sock, "X", sizeof("X")-1, 0); send(sock, MSG_SEP, MSG_SEP_LEN, 0);
    send(sock, "Y", sizeof("Y")-1, 0); send(sock, MSG_SEP, MSG_SEP_LEN, 0);
    

    Приём:

    char *recvMsg(int sock) {
      static char buf[BUF_SZ]; // буфер статический, так что будет сохраняться между вызовами
      static size_t recv_n = 0; //< колличество данных в буфере
      char *sep_pos;    //< позиция разделителя
    
      while(1) {
        ssize_t recv_rv = 0; 
        sep_pos = memmem(buf, recv_n, MSG_SEP, MSG_SEP_LEN) // сначала ищем разделитель т.к. предыдущий вызов мог прочитать несколько сообщений. 
        // memmem — нестандартная функция для поиска подстроки в памяти аналогичная strstr
        if (sep_pos) {
          break;
        }
    
        // Получение дополнительных данных
        ssize_t recv_rv = recv(sock, buf + recv_n, BUF_SZ - recv_n, 0);
    
        if (recv_rv<0) {
          if (errno == EINTR) {
            continue; // Системный вызов был прерван сигналом.
                      // Эту ситуацию желательно обрабатывать на unix-подобных ОС
          } else {
            error_or_die(); // обработка других ошибок, например разрыва соединения
            return 0;
          }
        } else if (recv_rv == 0) {
          // соединение закрыто и данных в сокете больше нет, но стоп-строка не найдена.
          error_or_die();
          return 0;
        } else { // прочитано несколько символов. Добавим их длину.
          recv_n+=recv_rv;
          if (recv_n==BUF_SZ) { // Буфер переполнен.
            error_or_die();
            return 0;
          }
        }
      }
    
      assert (sep_pos);
    
      // Обрезка одного сообщения
      size_t rv_len = sep_pos-buf;
      char *rv = malloc(rv_len+1);
      assert(rv);
      memncpy(buf, rv, rv_len);
      rv[rv_len] = 0;
    
      // Сдвиг оставшихся в буфере данных в начало
      recv_n -=( rv_len + MSG_SEP_LEN);
      memncpy(sep_pos + MSG_SEP_LEN, buf, recv_n);
    
      return rv;
    }
    
    // ...
    
    char *buf1 = recvMsg(sock); /* ... */  free (buf1);
    char *buf2 = recvMsg(sock); /* ... */  free (buf2);
    
  3. Отправлять размер сообщения перед ним/в его заголовке.

    const char *msg="X";
    uint32_t sz = strlen(msg);
    uint32_t nsz = htonl(nsz); // перевод размера сообщения в сетевой порядок байт.
    // Вообще говоря, это не обязательно, но необходимо удостоверится, 
    // что обе машины ожидают данные с одинаковым порядком байт совпадает.
    send(sock, &nsz, 4, 0); send(sock, msg, sz, 0);
    msg="Y"; sz = strlen(msg);
    nsz = htonl(nsz)
    send(sock, &nsz, 4, 0); send(sock, msg, sz, 0);
    

    Приём:

    uint32_t sz;
    
    recv(sock, &sz, 4, MSG_WAITALL);
    sz = ntohl(sz);
    recv(sock, buf, sz, MSG_WAITALL);
    
    recv(sock, &sz, 4, MSG_WAITALL);
    sz = ntohl(sz);
    recv(sock, buf, sz, MSG_WAITALL);
    
  4. Отправлять в одном соединении только одно сообщение.

    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
    connect(sock, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr);
    send(sock, "X", sizeof("X"), 0);
    shutdown(sock, SHUT_WR);
    /* получение ответа */
    close(sock)
    
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    connect(sock, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr);
    send(sock, "Y", sizeof("Y"), 0);
    shutdown(sock, SHUT_WR);
    /* получение ответа */
    close(sock);
    

    Приём:

    sock = accept(srv_sock, 0, 0);
    size_t recv_n = 0;
    ssize_t recv_rv;
    
    while (1) {
      recv_rv = recv (sock, buf+recv_n, BUF_SZ - recv_n, 0);
      if (recv_rv<0) {
        error_or_die(); /* обработка ошибок */
      } else if (recv_rv == 0) {
        break;
      } else { // recv_rv > 0
        recv_n += recv_rv
      }
    }
    
    /* формирование ответа */
    
    close(sock);
    
    /* приём следующего соединения аналогичен */
    

Все подходы могут использоваться в различных комбинациях и у каждого подхода есть плюсы и минусы. Например, (1) подходит только для очень простых протоколов, то по факту он же используется в примере (3) для «заголовка»; В HTTP для заголовка используется способ (2), а для содержимого (3) или, в старых версиях, (4).

Также следует помнить о том, что за один раз может придти не только больше, но и меньше данных, поэтому в примерах выше используется MSG_WAITALL или полноценный цикл чтения с буферизацией, как в (2) и (4). С точки зрения накладных расходов на локальную систему обычно аналогичный цикл чтения в пользовательском пространстве предпочтителен и для остальных вариантов. А для случае сервера, обслуживающего множество клиентов он будет зачастую обязателен.


Дисклеймер: Весь код написан умозрительно для иллюстрации принципов, не отлажет и может содержать ошибки.

1

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.