Насколько большим должен быть мой буфер recv при вызове recv в библиотеке сокетов

У меня есть несколько вопросов о библиотеке сокетов в C. Вот фрагмент кода, на который я буду ссылаться в своих вопросах.

char recv_buffer[3000];
recv(socket, recv_buffer, 3000, 0);

1. Как мне решить, насколько большим сделать recv_buffer? Я использую 3000, но это произвольно.
2. что произойдет, если recv()получит пакет больше моего буфера?
3. как я могу узнать, получил ли я все сообщение без повторного вызова recv, и заставить ли оно ждать вечно, когда нечего получать?
4. Есть ли способ сделать буфер не имеющим фиксированного количества места, чтобы я мог продолжать добавлять к нему, не опасаясь нехватки места? может быть, использовать strcatдля объединения последнего recv()ответа в буфер?

Я знаю, что это много вопросов в одном, но я был бы очень признателен за любые ответы.

Ответы на эти вопросы различаются в зависимости от того, используете ли вы сокет потока ( SOCK_STREAM) или сокет дейтаграммы ( SOCK_DGRAM) - в TCP / IP первый соответствует TCP, а второй - UDP.

Как узнать, какой размер передается в буфер recv()?

• SOCK_STREAM: На самом деле это не имеет большого значения. Если ваш протокол является транзакционным / интерактивным, просто выберите размер, который может содержать наибольшее отдельное сообщение / команду, которые вы могли бы разумно ожидать (3000, вероятно, в порядке). Если ваш протокол передает большие объемы данных, то буферы большего размера могут быть более эффективными - хорошее практическое правило примерно такое же, как размер приемного буфера ядра сокета (часто около 256 КБ).

• SOCK_DGRAM: Используйте буфер, достаточно большой для хранения самого большого пакета, который когда-либо отправлял ваш протокол уровня приложения. Если вы используете UDP, то, как правило, ваш протокол уровня приложения не должен отправлять пакеты размером более 1400 байт, потому что их обязательно нужно фрагментировать и повторно собирать.

Что произойдет, если recvразмер пакета окажется больше, чем размер буфера?

• SOCK_STREAM: Вопрос действительно не имеет смысла в том виде, в каком он поставлен, потому что в потоковых сокетах нет концепции пакетов - они просто непрерывный поток байтов. Если для чтения доступно больше байтов, чем есть в вашем буфере, они будут поставлены в очередь ОС и доступны для вашего следующего вызова recv.

• SOCK_DGRAM: Лишние байты отбрасываются.

Как я могу узнать, получил ли я все сообщение?

• SOCK_STREAM: Вам нужно встроить какой-то способ определения конца сообщения в протокол уровня приложения. Обычно это либо префикс длины (начало каждого сообщения с длины сообщения), либо разделитель конца сообщения (который может быть, например, просто новой строкой в ​​текстовом протоколе). Третий, менее используемый вариант - установить фиксированный размер для каждого сообщения. Также возможны комбинации этих опций - например, заголовок фиксированного размера, который включает значение длины.

• SOCK_DGRAM: Одиночный recvвызов всегда возвращает одну дейтаграмму.

Есть ли способ сделать буфер не имеющим фиксированного количества места, чтобы я мог продолжать добавлять к нему, не опасаясь нехватки места?

Нет. Однако вы можете попробовать изменить размер буфера с помощью realloc()(если он изначально был выделен с помощью malloc()или calloc(), то есть).

Для потоковых протоколов, таких как TCP, вы можете установить любой размер буфера. Тем не менее, рекомендуются общие значения, представляющие собой степени двойки, такие как 4096 или 8192.

Если данных больше, чем ваш буфер, они просто сохранятся в ядре для вашего следующего вызова recv.

Да, вы можете продолжать увеличивать свой буфер. Вы можете выполнить recv в середине буфера, начиная со смещения idx, вы должны:

recv(socket, recv_buffer + idx, recv_buffer_size - idx, 0);

Если у вас есть SOCK_STREAMсокет, он recvпросто получает «до первых 3000 байтов» из потока. Нет четких указаний относительно размера буфера: единственный раз, когда вы знаете, насколько велик поток, - это когда все готово ;-).

Если у вас есть SOCK_DGRAMсокет, а дейтаграмма больше, чем буфер, recvзаполняет буфер первой частью дейтаграммы, возвращает -1 и устанавливает для errno значение EMSGSIZE. К сожалению, если протоколом является UDP, это означает, что остальная часть дейтаграммы потеряна - отчасти поэтому UDP называется ненадежным протоколом (я знаю, что существуют надежные протоколы дейтаграмм, но они не очень популярны - я не мог назовите один из семейства TCP / IP, несмотря на то, что он хорошо знает последнее ;-).

Чтобы увеличить буфер динамически, сначала выделите его mallocи используйте по reallocмере необходимости. Но это recv, увы, не поможет вам с источником UDP.

Для SOCK_STREAMсокета размер буфера на самом деле не имеет значения, потому что вы просто извлекаете некоторые из ожидающих байтов и можете получить больше в следующем вызове. Просто выберите любой размер буфера, который вы можете себе позволить.

Для SOCK_DGRAMсокета вы получите подходящую часть ожидающего сообщения, а остальное будет отброшено. Вы можете получить размер ожидающей датаграммы с помощью следующего ioctl:

#include <sys/ioctl.h>
int size;
ioctl(sockfd, FIONREAD, &size);

В качестве альтернативы вы можете использовать MSG_PEEKи MSG_TRUNCфлаги recv()вызова , чтобы получить размер датаграммы ожидания.

ssize_t size = recv(sockfd, buf, len, MSG_PEEK | MSG_TRUNC);

Вам нужно MSG_PEEKпросмотреть (не получить) ожидающее сообщение - recv возвращает реальный, а не усеченный размер; и вам не нужно MSG_TRUNCпереполнять текущий буфер.

Затем вы можете просто malloc(size)использовать настоящий буфер и recv()дейтаграмму.

На ваш вопрос нет однозначного ответа, потому что технология всегда зависит от реализации. Я предполагаю, что вы общаетесь по UDP, потому что размер входящего буфера не создает проблем для TCP-связи.

Согласно RFC 768 , размер пакета (включая заголовок) для UDP может составлять от 8 до 65 515 байт. Таким образом, безотказный размер входящего буфера составляет 65 507 байт (~ 64 КБ).

Однако не все большие пакеты могут быть правильно маршрутизированы сетевыми устройствами, обратитесь к существующему обсуждению для получения дополнительной информации:

Каков оптимальный размер пакета UDP для максимальной пропускной способности?
Каков самый большой размер безопасного UDP-пакета в Интернете

16kb - это примерно правильно; если вы используете гигабитный Ethernet, размер каждого пакета может составлять 9 КБ.