SerialPort.ReadTo() 上的 ArgumentOutOfRangeException

Question

我的代码在调用SerialPort 类的ReadTo() 方法时不确定地抛出ArgumentOutOfRangeException: Non-negative number required.：

public static void RetrieveCOMReadings(List<SuperSerialPort> ports)
{
    Parallel.ForEach(ports, 
        port => port.Write(port.ReadCommand));

    Parallel.ForEach(ports,
        port =>
        {
            try
            {
                // this is the offending line.
                string readto = port.ReadTo(port.TerminationCharacter);

                port.ResponseData = port.DataToMatch.Match(readto).Value;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Debug.WriteLine(ex.Message);
                port.ResponseData = null;
            }
        });
}

SuperSerialPort 是SerialPort 类的扩展，主要用于保存特定于端口上每个设备的通信所需的信息。
端口总是定义了TerminationCharacter；
大多数时候是换行符：

我不明白为什么会这样。
如果 ReadTo 未能找到输入缓冲区中指定的字符，它不应该只是超时并且什么都不返回吗？

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StackTrace 指向 mscorlib 中的一个违规函数，在 SerialPort 类的定义中：

System.ArgumentOutOfRangeException occurred
  HResult=-2146233086
  Message=Non-negative number required.
Parameter name: byteCount
  Source=mscorlib
  ParamName=byteCount
  StackTrace:
       at System.Text.ASCIIEncoding.GetMaxCharCount(Int32 byteCount)
  InnerException:

我跟着它，这是我发现的：

private int ReadBufferIntoChars(char[] buffer, int offset, int count, bool countMultiByteCharsAsOne)
{
    Debug.Assert(count != 0, "Count should never be zero.  We will probably see bugs further down if count is 0.");

    int bytesToRead = Math.Min(count, CachedBytesToRead);

    // There are lots of checks to determine if this really is a single byte encoding with no
    // funky fallbacks that would make it not single byte
    DecoderReplacementFallback fallback = encoding.DecoderFallback as DecoderReplacementFallback;
    ----> THIS LINE 
    if (encoding.IsSingleByte && encoding.GetMaxCharCount(bytesToRead) == bytesToRead && 
        fallback != null && fallback.MaxCharCount == 1)
    {   
        // kill ASCII/ANSI encoding easily.
        // read at least one and at most *count* characters
        decoder.GetChars(inBuffer, readPos, bytesToRead, buffer, offset); 

bytesToRead 被分配一个负数，因为 CachedBytesToRead 是负数。内联 cmets 指定 CachedBytesToRead 永远不能为负数，但显然是这样：

    private int readPos = 0;    // position of next byte to read in the read buffer.  readPos <= readLen
    private int readLen = 0;    // position of first unreadable byte => CachedBytesToRead is the number of readable bytes left.

    private int CachedBytesToRead {
        get {
            return readLen - readPos;
        }

有人对为什么会发生这种情况有任何合理的解释吗？
我不相信我在读/写/访问串行端口方面做任何非法的事情。
这被不断抛出，没有好的方法来重现它。
输入缓冲区上有可用的字节，在这里您可以看到一些关键属性在中断时的状态（readLen、readPos、BytesToRead、CachedBytesToRead）：

我是不是做错了什么？

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编辑：显示同一端口未从循环异步访问的图片：

Answer 1

这在技术上是可行的，通常是非线程安全的 .NET 类的常见问题。 SerialPort 类不是，没有实际情况需要是线程安全的。

粗略的诊断是两个单独的线程同时在同一个 SerialPort 对象上调用 ReadTo()。更新 readPos 变量的代码中将出现标准线程竞争条件。两个线程都从缓冲区复制了相同的数据，并且每个增量 readPos。实际上，将 readPos 提前了两倍的量。当 readPos 大于 readLen 的下一次调用发生时 Kaboom，为缓冲区中的可用字节数产生一个负值。

简单的解释是您的List<SuperSerialPort> 集合多次包含同一个端口。 Parallel.ForEach() 语句触发比赛。工作一段时间就好了，直到两个线程同时执行decoder.GetChars()方法并且都到达下一条语句：

   readPos += bytesToRead;

检验假设的最佳方法是添加代码，以确保列表确实包含多次相同的端口。大致：

#if DEBUG
        for (int ix = 0; ix < ports.Count - 1; ++ix)
            for (int jx = ix + 1; jx < ports.Count; ++jx)
                if (ports[ix].PortName == ports[jx].PortName)
                    throw new InvalidOperationException("Port used more than once");
#endif

第二种解释是您的方法被多个线程调用。那行不通，您的方法不是线程安全的。没有用锁保护它，确保只有一个线程调用它是合乎逻辑的修复。

Answer 2

这可能是因为您正在设置终止字符并将此字符用于 readto。而是尝试使用 ReadLine 或删除终止字符。