c++ - 两次读取 UDP 套接字会丢弃第一次调用后剩余的字节

Question

我的目标是分两步从 UDP 套接字读取数据。问题是如果我向套接字写入的数据多于第一步读取的数据。结果是剩余数据消失。

我将我的代码缩减为以下片段:

#include <boost/asio/ip/udp.hpp>
using namespace boost::asio;

int main() {
  io_service net_io;
  ip::udp::socket net_sock( net_io, ip::udp::endpoint( ip::udp::v4(), 1234 ) );

  uint8_t data[2];

  net_sock.receive( buffer( data, 2 ) );
  std::cout << data[0] << data[1] << std::endl;

  net_sock.receive( buffer( data, 2 ) );
  std::cout << data[0] << data[1] << std::endl;


  net_sock.close();
  return EXIT_SUCCESS;
}

当我向套接字写入数据时如下:

echo '0123456789' | nc -u localhost 1234

程序输出前两个字节 01 然后阻塞。相反，我期望输出:

01
23

但是，它会在第二次 receive() 调用时阻塞。根据 manual:

The call will block until one of the following conditions is true:

∙ The supplied buffers are full. […]
∙ An error occurred.

为什么缓冲区是空的？如果我启动

echo '0123456789' | nc -u localhost 1234

第二次，receive() 调用解锁，但也输出 01。在哪里我第一次输入的剩余数据 23456789 是否消失了，我如何在后续访问它receive() 调用？

一些背景:用例是读取一个可变长度的数据包，这意味着先读取标题，然后再读取处理 header (其中包括有关数据包长度的信息)继续阅读有效负载。

Answer 1

UDP 是一种面向数据包的协议(protocol)。您必须一次读取整个数据包。

这方面的技术术语是“消息边界保留”。这意味着它将在一个 block 中发送来自单个 write 或 send 操作的所有数据。当您read 或recv 时，它会从特定 block 中获取数据，然后丢弃该 block ，再也不会出现。

这是设计使然。

您应该在您的协议(protocol)中确定最大数据包长度，然后始终读取该长度。如果写入的长度小于该长度，读取的字节数将少于要求的字节数。

此外，请记住，在 UDP 中不能保证任何给定的 block 都会到达。因此，如果您同时计数，您的读取次数可能不如写入次数多。

像这样:

#include <boost/asio/ip/udp.hpp>
using namespace boost::asio;

const unsigned int max_datagram_size = 65536;

int main() {
  io_service net_io;
  ip::udp::socket net_sock( net_io, ip::udp::endpoint( ip::udp::v4(), 1234 ) );

  uint8_t data[max_datagram_size];

  // I like declaring all values that I do not expect to change as const.
  const int recved_size = net_sock.receive( buffer( data, max_datagram_size ) );
  if (recved_size >= 0) {
    std::cout << ::std::string(data, recved_size) << '\n';
  } else {
    std::cout << "There was some sort of error receiving data.\n";
  }


  net_sock.close();
  return EXIT_SUCCESS;
}