C 套接字编程 write/read 脏内存

Question

我在我的大学老师建议的 C 程序上编写了两个用于写入和读取的自定义函数：

ssize_t FullRead(int fd, void *buff, size_t count) {
    size_t nleft;
    ssize_t nread;
    nleft = count;
    while(nleft > 0) {
        nread = read(fd, buff, nleft);
        if(errno == EINTR) {
            continue;
        }
        else {
            return nread;
        }
        if(nread == 0) {
            break;
        }
        nleft -= nread;
        buff += nread;
    }
    buff = 0;
    return nleft;
}

和

ssize_t FullWrite(int fd, const void *buff, size_t count) {
    size_t nleft;
    ssize_t nwritten;
    nleft = count;
    while(nleft > 0) {
        if((nwritten=write(fd, buff, nleft)) < 0) {
            if(errno == EINTR) {
                continue;
            }
            else {
                return nwritten;
            }
        }
        nleft -= nwritten;
        buff += nwritten;
    }
    buff = 0;
    return nleft;
}

但是每次我尝试从客户端和服务器传递数据时，我总是得到特殊字符（脏内存），这就是我尝试做的：

我在FullWrite

memset()

尝试使用 fflush(stdin)，即使我知道这不是一个好的做法
尝试在我的函数末尾删除 buff = 0

这就是我调用两个连续的 FullRead 和 FullWrites 所做的。

这是在服务器上:

FullRead(connfd, buff, strlen(buff));
printf("Buff: %s\n", buff);
FullRead(connfd, buff, strlen(buff));
printf("Buff: %s", buff);

这是在 客户端:

memset((void *)buff, 0, sizeof(char)*1000);
scanf("%s", buff);
fflush(stdin);
FullWrite(sockfd, buff, strlen(buff));

memset((void *)buff, 0, sizeof(char)*1000);
scanf("%s", buff);
fflush(stdin);
FullWrite(sockfd, buff, strlen(buff));

如果我在我的 linux 终端上写下来自服务器的类似“001”的内容，在客户端上我会看到“001�t”或类似的东西......类似的东西。出不了这种情况。

我尝试更改我的代码，从 FullWrite() 和 FullRead() 中删除 buff = 0，删除 fflush() 和 memset，调用函数如下：

客户

scanf("%s", buff);
FullWrite(sockfd, buff, sizeof(buff));

服务器

length = FullRead(connfd, buff, strlen(buff));
printf("Buffer: %.*s\n", length, buff);

服务器仍然读取和打印垃圾。

Answer 1

两个问题：

你正在将 strlen(buff) 传递给 FullRead() - 你可能想要 sizeof(buff)（如果不看你如何 declare/initialise 这个缓冲区很难说）。
你没有终止从 FullRead() 返回的字符串 - 你需要在接收到的数据之后立即有一个 '[=14=]' 否则随后的 printf() 很可能会发出垃圾超出字符串末尾的字符。

此外，如您所知，您不应该调用 fflush(stdin)。

Answer 2

Paul R 和 EJP 确定了眼前的问题：实际上，您假设您的缓冲区最初包含一个与您要读取的字符串长度相同的 C 字符串。只有在那种情况下，strlen(buff) 都指定了正确的字节数，并且结果可靠地以 null-terminated.

结尾

但这只是冰山一角。接下来我观察到您的 FullWrite() 和 FullRead() 实现有问题。以后者为代表，考虑读循环中的这段摘录：

        if(errno == EINTR) {
            continue;
        }
        else {
            return nread;
        }

观察 (1) 只有在读取被信号中断的情况下（可能在或可能不在读取任何字节之前），它才循环循环，和（ 2) 后面的代码，直到循环结束 body，在任何情况下都不会到达。 read() 调用传输的字节数可能比预期和期望的少，除了被信号中断之外，还有更多原因。这种循环的通常实现是重复读取，直到传输了指定数量的字节，或者 read() 调用 returns -1。您的循环包括实现它的位，但它从不使用它们。

此外，如果实际读取的字节数少于请求的字节数，您的函数 returns 的值是错误的。

还要注意，在 void * 上执行算术的语义不是由 C 定义的。一些编译器将其视为指针是 char * 类型，但这是不可移植的.如果您想将该值视为 char *，那么您应该将其强制转换或分配给该类型。

此外，函数在返回之前将 0 分配给缓冲区指针是无用的（尽管无害）。

这是 FullRead() 的改进实现：

ssize_t FullRead(int fd, void *buff, size_t count) {
    size_t nleft = count;
    char *next = buff;

    while (nleft > 0) {
        ssize_t nread = read(fd, next, nleft);

        if (nread < 0) {
            if (errno == EINTR) {
                /* interrupted by a signal */
                /* 
                 * It is not specified by POSIX whether this condition can
                 * arise if any bytes are successfully transerred.  In the GNU
                 * implementation, it does not arise in that case.
                 */
                continue;
            } else {
                /* other error */
                return -1;
            }
        } else if (nread == 0) {
            /* end of file */
            break;
        } else {
            /* 'nread' bytes successfully transferred */
            nleft -= nread;
            next += nread;
        }
    }

    return (count - nleft);
}

您的 FullWrite 函数存在类似的问题。我把它留给你来解决。

但我们还没有完成。即使（尤其是事实上）正确实现 FullWrite() 和 FullRead()，您仍然有一个关键问题需要解决：服务器实际上（尝试）读取多少字节？它只有两种方式可以知道：

可以通过某种方式在带外传送字节数。最有可能实现的是将其设为 pre-arranged 固定大小。
客户端必须提前告诉服务器需要多少字节。

A pre-arranged 大小不太适合 variable-length 数据（如字符串），但它适用于 fixed-length 数据（如二进制数值）。那么，一种解决方案是将您的字符串作为（长度，内容）对传输。长度首先出现，例如网络字节顺序中的 uint16_t，然后是字符串数据的指定字节数。接收方负责提供字符串终止。这类似于 HTTP 使用 Content-Length header 来指定消息的大小 body.

C 套接字编程 write/read 脏内存

C Socket Programming write/read dirty memory

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