c - 抽象 UDP 和 TCP 发送/接收过程

Question

美好的一天。

简介。

最近我开始研究一些“低级”网络编程以及 Linux 中的网络协议(protocol)。为此，我决定创建一个小型网络库。

现在我想知道一些问题。我现在就去询问其中一位。

如您所知，至少有两种协议(protocol)构建在 IP 之上。我讲的是TCP和UDP。由于其面向连接的属性，它们的实现在操作系统中可能有所不同。

根据man 7 udp，UDP 套接字上的所有接收操作仅返回一个数据包。这是合理的，因为不同的数据报可能来自不同的来源。

另一方面，TCP 连接数据包序列可以被视为连续的字节流。

现在，谈谈问题本身。

比如说，我有一个用于 TCP 连接套接字和 UDP 套接字的 API，例如:

void tcp_connection_recv(endpoint_t *ep, buffer_t *b);
void udp_recv(endpoint_t *ep, buffer_t *b);

endpoint_t 类型将描述端点(TCP 连接为远程端点，UDP 连接为本地端点)。 buffer_t 类型将描述某种基于 vector 或基于数组的缓冲区。

缓冲区很可能已经由用户分配，我不确定这是否适合 UDP 不更改缓冲区的大小。因此，为了抽象 TCP 和 UDP 操作的代码，我认为需要分配尽可能多的缓冲区来包含整个接收到的数据。另外，为了防止调整用户缓冲区的大小，每个套接字可能会映射到自己的缓冲区(尽管它将是用户空间缓冲区，但它将对用户隐藏)。然后，根据用户的请求，数据将从该“内部”缓冲区复制到用户的缓冲区，或者如果数量不足，则从套接字读取。

有什么建议或意见吗？

Answer 1

如果你想创建这样的API，这将取决于你想要提供的服务。在 TCP 中，它与 UDP 不同，因为 TCP 是面向流的。

对于TCP，tcp_connection_recv不是重新分配一个缓冲区，如果用户传递的缓冲区不够大，你可以填满整个缓冲区然后返回，也许带有一个输出参数，并指示还有更多数据等待发送被阅读。基本上你可以使用TCP连接在内核中已经提供的接收缓冲区，不需要创建其他缓冲区。

对于 udp，您可以向用户请求一个数字，指示其正在等待的最大数据报大小。当您使用 recvfrom 从 UDP 套接字读取数据时，如果读取的数据少于到达数据报中的数据，则数据报的其余数据将丢失。您可以首先使用 MSG_PEEK 标志进行读取，以了解有多少数据可用。

一般来说，我不会处理应用程序的缓冲区，因为应用程序(实际上是应用程序层协议(protocol))知道它期望如何接收数据。