recvfrom 用零填充缓冲区

Question

我正在尝试通过 udp 实现距离矢量路由。我有以下结构：

struct cost_info { 
    uint8_t id; 
    uint8_t pad;
    uint16_t cost; 
}__attribute__((__packed__));

struct advertisement_packet { 
    uint8_t type;
    uint8_t version;
    uint16_t num_updates;
    struct cost_info data[];
}__attribute__((__packed__));

所以数据包是 1 字节类型，1 字节版本，2 字节更新计数，然后是 4*更新计数字节的数据。我正在使用灵活的数组成员，这样我就可以做

sendto(fd, pkt, sizeof(struct advertisement_packet) + pkt->num_updates * sizeof(struct cost_info), 0, addr, sizeof(struct sockaddr_in));

并在一个数据包中发送整个内容。需要发送一个数据包。 我能够使用wireshark 验证数据是否正确发送。在接收端，我做了两个接收。第一个获取前 4 个字节，因此我可以知道需要多少更新。然后我相应地调整接收器缓冲区的大小并接收 4*num_updates 字节。问题是第二次接收用零填充我的缓冲区！如果我期望 12 个字节的数据，我会得到 12 个字节的零。下次我从该套接字读取时，我按预期得到下一个数据包的开始。为什么会这样？

如果需要，这是我的接收代码。

recvfrom(i, pkt, sizeof(struct advertisement_packet),0,NULL,0);
//reallocate more space if the incoming data will need it
if (pkt->num_updates > pkt_cost_slots) {
  pkt_cost_slots *= 2;
  pkt = realloc(pkt,sizeof(struct advertisement_packet) + sizeof(struct cost_info) * pkt_cost_slots);
  assert(pkt);
}
//receive data
recvfrom(i,pkt->data,pkt->num_updates * sizeof(struct cost_info),0,NULL,0);

Answer 1

您不能将一个数据报的接收拆分为两个 recv() / recvfrom() 调用。以数据报为单位发送和接收操作是面向数据报的套接字的基本性质。但是，您可以读取部分或全部数据报而不将其从接收队列中删除（即“窥视”它）。 The specifications for recvfrom()这样说：

对于基于消息的套接字，例如SOCK_RAW， SOCK_DGRAM 和 SOCK_SEQPACKET，整个消息应 在单个操作中读取。如果消息太长而无法放入 提供的缓冲区，并且 MSG_PEEK 未在 flags 参数中设置，则 多余的字节将被丢弃。

因此，您可以通过在第一个 recvfrom() 调用中使用 MSG_PEEK 来实现您的目标，但请注意，您需要在第二个 recvfrom() 调用中接收整个数据报，而不仅仅是您第一次没有阅读的部分。

Answer 2

UDP 是一种数据报协议。整个数据报包被传递到第一个recvfrom 调用中。如果您的缓冲区大小不足，则数据字节将丢失。它们不会传递给后续的recvfrom。

所以解决方案是只传递一个足够大的缓冲区以容纳任何 UDP 数据报，然后将其转换为您的数据类型。

unsigned char buffer[65535];
struct advertisement_packet *pkt = (advertisement_packet *)buffer;
recvfrom(i, buffer, sizeof(buffer), (sockaddr*)&addr, &addrlen);

这里有一个更好的解决方案，它也执行通常的安全检查，这样您就不会被恶意攻击者欺骗进入缓冲区溢出。

int result = 0;
unsigned char buffer[65535];
struct advertisement_packet *pkt = (advertisement_packet *)buffer;
sockaddr_in addr;
socklen_t addrlen = sizeof(addr);
int accepted = false;

result = recvfrom(i, buffer, sizeof(buffer), (sockaddr*)&addr, &addrlen);

if (result > 0)
{
    size_t expected_size = sizeof(struct advertisement_packet) + pkt->num_updates * sizeof(struct cost_info);

    if (result >= expected_size)
    {
        accepted = true;
    }
    else
    {
        // packet is malformed or undersized, so let's avoid a buffer overrun
        result = -1;
    }
}

if (accepted)
{
     // got packet and it's valid
     // continue parsing it, or make a copy of it.
}