c 中的 read 函数如何知道何时停止从客户端套接字读取？答案

【问题标题】：How does the read function in c knows when to stop reading from a client socket?c 中的 read 函数如何知道何时停止从客户端套接字读取？
【发布时间】：2015-07-09 16:50:56
【问题描述】：

我用 C 语言编写了一个客户端和一个服务器来测试与套接字的数据传输。基本上，服务器等待连接，接受它并向客户端文件描述符调用read() 函数，如下所示：

while (read(clisock_fd, client_message, 20000) > 0) {
    puts(client_message);
}

在客户端程序中，我只发送一条带有write()的消息，如下所示：

write(sockfd, my_message, strlen(my_message));

我想不通的是，如果 write() 函数发送 8 个字节，而 read() 函数读取它们一次，它怎么知道是时候停止等待任何其他消息了？

例如，如果我发送 3000 个字节，read 函数读取 1448 个字节，然后它会读取其余的字节，然后它就知道它已经结束并停止。怎么样？

【问题讨论】：

没有更多数据可以从通信堆栈缓冲区中读取，因此 read() 调用阻塞，直到 nic 中断，随后驱动程序运行，提供更多数据，（或连接关闭由对等方，或发生错误）。

标签： c sockets

【解决方案1】：

它在读取至少一个字节后从不等待。你的硬件有缓冲区，你的内核有缓冲区。这 8 个字节立即可供用户空间进程使用。事实上，它们是在一个以太网帧中传输的，因为在写入端也有缓冲区。

【讨论】：

【解决方案2】：

似乎这两个问题：

我想不通的是，如果 write() 函数发送 8 个字节，而 read() 函数读取它们一次，它怎么知道是时候停止等待任何其他消息了？
例如，如果我发送 3000 个字节，read() 函数会读取 1448 个字节，然后它会读取其余的字节，然后它就知道它已经结束并停止。怎么样？

对提供的源代码有相同的答案。

相应手册页的相关部分：

返回值

成功时，返回读取的字节数（零表示文件结束），文件位置提前该数字。如果此数字小于请求的字节数，则不是错误；例如，这可能是因为现在实际可用的字节较少（可能是因为我们接近文件结尾，或者因为我们正在从管道或终端读取），或者因为 read() 被中断信号。出错时，返回 -1，并适当设置 errno。在这种情况下，未指定文件位置（如果有）是否更改。

-- read(2).

因此，对于给定的源代码，当read() 函数返回非正数（零或负数）时，while 循环的条件变为false。更有可能在发送“消息”后，发送者关闭连接（close() 函数调用）并且接收者“知道消息结束”，因为接收者的 read() 函数调用返回零。

注意事项

请介绍检查read() 和write() 函数调用的返回值。这些函数不保证一次读取/写入指定数量的字节（一次调用）。
文章TCP/IP client-server application: exchange with string messages, Sergey Brunov 可能有用。文章描述了“消息边界”的概念，并提供了一个实现的例子。

【讨论】：

【解决方案3】：

规则很简单。对于阻塞套接字，read 将等待直到有一些数据要读取，可能是 1 字节或 1MB。然后内核将复制内核在其内部缓冲区中的尽可能多的数据，或请求的字节数，以较小者为准。并且read 将在此之后立即返回，而无需等待进一步的数据。读取的返回值报告实际读取的字节数。

您的程序可以正常工作，因为您的连接速度很快，而且您正在以合理的方式编写代码。但是，您可能会发现，一旦您在阅读世界中推出您的程序，您的程序就会崩溃。这是因为您的 read 可能只返回字符串的一部分而没有空终止符。当您调用 puts 时，缓冲区将溢出，您可能会崩溃（或更糟）。

因此，如果在您的情况下，您的协议规定数据流必须以空值结尾，您将需要解析返回的数据以查看它是否包含空值。出于这个原因，我更喜欢在实际发送数据之前指定要发送的数据长度的协议。让处理更简单。

【讨论】：