为 posix recv 设置超时会导致 udp 数据包丢失吗？答案

【问题标题】：Can setting a timeout for posix recv cause lost udp packets?为 posix recv 设置超时会导致 udp 数据包丢失吗？
【发布时间】：2018-04-11 12:51:33
【问题描述】：

我发现this answer 了解如何为 posix 套接字设置超时。该答案的 linux 部分：

// LINUX
struct timeval tv;
tv.tv_sec = timeout_in_seconds;
tv.tv_usec = 0;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char*)&tv, sizeof tv);

以及来自 posix 文档的引用：

SO_RCVTIMEO
设置超时值，该值指定输入函数在完成之前等待的最长时间。它接受一个时间值具有指定秒数和微秒数的结构限制等待输入操作完成的时间。如果一个接收操作已经阻塞了这么长时间没有接收附加数据，它应返回部分计数或 errno 设置为 [EAGAIN] 或 [EWOULDBLOCK] 如果没有接收到数据。这个的默认值选项为零，表示接收操作不应暂停。此选项采用 timeval 结构。请注意，并非所有实现允许设置此选项。

我不明白的是：这会导致丢失 udp 包吗？如果收到 udp 包时超时怎么办？

PS：我知道 UDP 本质上是不可靠的，所以我的问题实际上主要是关于在处理 udp 消息时发生超时的情况。

【问题讨论】：

标签： c++ sockets posix

【解决方案1】：

没有；它不会让你更容易丢包。

查看网络传输如何在较低级别发生；你有网卡。当这张卡接收数据时，无论您的程序在做什么，它都会将数据存储到它自己的内存区域中。当你调用recv时；您要求操作系统将数据从网卡内存移动到程序内存。这意味着如果一个数据包进来，而你的线程正在做其他事情；它不仅会被删除，而且会在您的线程下次获取数据时进行处理。

如果您的线程调用 recv 的频率不够高；那么网卡的内存就会变满。当这种情况发生时，不能存储新的数据包；如果它使用 TCP，那么路由器将被告知它无法处理它；如果它是 UDP，那么它将被简单地丢弃。正是这一部分使 UDP 本质上不可靠，因为它可能在数据包传输过程中的任何时候发生。

超时影响线程等待数据出现在网卡内存区域的时间；除非你再也不打电话给recv；不影响丢弃的数据包。

【讨论】：

这就是我所希望的。只有“......它将返回部分计数......”让我有点困惑，我仍然不明白它的含义
嗯，也用 udp？然后我将不得不结束调用，因为在超时的情况下我想让线程做其他事情（只在很短的时间内），但如果有一个数据包等待完全接收，那么我需要那个数据包在做其他事情之前。总之非常感谢你的回答
@UKMonkey：不。您需要整个数据包来验证 UDP 校验和。
@user463035818 ...它应该返回部分计数.. 如果没有数据，则后面跟着 或设置为 [EAGAIN] 或 [EWOULDBLOCK] 的 errno收到。如果接收到数据，则调用正常进行，如果在延迟期间未接收到数据，则调用超时终止。你不能有超时和数据。
关于“...它应返回部分计数...”与 SOCK_STREAM 类型相关（例如：TCP）。对于 SOCK_DGRAM 类型（例如 UDP），您将收到发送的 UDP 消息中的所有数据，或者没有数据。不会有部分计数。您获得的计数是发件人发送的大小。由于可以为任一类型的套接字设置 SO_RCVTIMEO 参数，因此描述涵盖了这两种情况。

【解决方案2】：

答案是否定的，丢失 UDP 数据将违反POSIX：

recv() 函数应返回写入缓冲区参数指向的缓冲区的消息长度。 对于基于消息的套接字，例如 SOCK_DGRAM 和 SOCK_SEQPACKET，应在单个操作中读取整个消息。

据推测，“部分计数”仅在使用 MSG_WAITALL 选项时发生基于连接的套接字。

话虽如此，SO_RECVTIMEO 的使用通常不受欢迎，而在套接字上实现超时的“正确”方法是使用非阻塞套接字和 select()。这是出于历史原因，而不是因为设置超时本质上是糟糕的设计或其他什么。如果您坚持使用SO_RECVTIMEO，请注意潜在的可移植性问题：

POSIX 提到 SO_RECVTIMEO，但 does not require it
在 Windows 上，rcv() 中的超时将put the socket in a bad state，之后您应该立即关闭它。在 POSIX 上，您可以（根据我的经验）在由 SO_RECVTIMEO 引起的超时后仍然使用套接字，但有人可能会争辩说这不是 100% 由规范保证的

【讨论】：