套接字数据损坏答案

【问题标题】：Socket data corruption套接字数据损坏
【发布时间】：2014-08-10 15:34:27
【问题描述】：

我正在开发一个简单的套接字客户端，它向服务器发送一个简单的字母“p”，然后从服务器读取响应。除了一个令人困惑的问题外，它正在充分发挥作用。第一次读取套接字时（它发生在循环中），数据是乱码和损坏的，结果像“ÿýÿû”和“μÞv”。在第一次响应后收到的所有数据都很好并且有效。

我用来接收的代码是：

int n;
char buffer[256];
bzero(buffer,256);
strcpy(buffer, "p");
n = write(manSock,buffer,256);
if (n < 0)
{
 error("ERROR writing to management server");
}
bzero(buffer,256);
n = read(manSock,buffer,256);
if (n < 0)
{
 error("ERROR reading from management server");
}
return buffer;

manSock 是套接字文件描述符。

关于为什么会发生这种情况的任何想法？

【问题讨论】：

除了缓冲区，你是返回长度吗？或者您是否尝试在打印之前在末尾添加“\0”？缓冲区[n] = '\0';
这是函数的一部分吗？如果是这样，那么返回局部变量buffer 的地址是未定义的行为。请编辑您的帖子以表明这确实是您发布的函数调用
另外，你可能想澄清为什么你有 C++ 标签而不是 C（只是为了消除混淆）。
OT：总是将read()/write() 的结果与函数被告知读/写的数量进行比较！相关：stackoverflow.com/a/24474150/694576
还有read()和write()返回ssize_t而不是int。

标签： c sockets

【解决方案1】：

这似乎不是与套接字有关的问题，而是与内存管理有关的问题。

您似乎返回了一个指向内存的指针，该指针仅在函数本地有效。

假设您的“真实”代码如下所示

char * foo(void)
{
  char buffer[256];

  /* read into buffer */

  return buffer;
}

void bar (void)
{
  char * p = foo();
  printf("%s\n", p);
}

那么p 指的是foo() 返回后的无效内存，因为在foo() 返回时缓冲区已被隐式释放。

解决这个问题

使用malloc(), calloc()或strdup()动态分配foo()中的buffer

char * foo(void)
{
  char * buffer = malloc(256);
  memset(buffer, 0, 256);
  /* read into buffer */
  return buffer;
}

或

char * foo(void)
{
  char * buffer = calloc(256, sizeof(*buffer));
  /* read into buffer */
  return buffer;
}

或

char * foo(void)
{
  char buffer[256] = {0};
  /* read into buffer */
  return strdup(buffer);
}

或将对bar()（或更高版本）中分配的缓冲区的引用传递给foo()。

void foo(char * buffer)
{
   /* read into where buffer points */
}

void bar(void)
{
  char buffer[256] = {0};
  foo(buffer);
  /* print buffer */
}

【讨论】：

【解决方案2】：

您只需要发送缓冲区的长度（strlen）。最佳做法是始终在实际发送数据之前发送缓冲区的长度。

int len;
len = strlen(buffer);
n = write(manSock,&len , sizeof(int));
if (n < 0)
{
 error("ERROR writing to len management server");
}
n = write(manSock,buffer,strlen(buffer));
if (n < 0)
{
 error("ERROR writing to management server");
}
bzero(buffer,256);
n = read(manSock,&len,sizeof(int));
if (n < 0)
{
  error("ERROR reading len from management server");
}
n = read(manSock,buffer,len);
if (n < 0)
{
  error("ERROR reading from management server");
}

【讨论】：

“在实际发送数据之前始终发送缓冲区长度的最佳实践”这只是应用程序级协议的各种方法中的一种可能性。另一种方法是终止由终结器（例如'\0' 或'\n' 或\r\n' 或...）发送的每个“消息”，并让接收方读取直到找到该终结器。
将来，如果您希望更改发送多个字符串，发送长度将有助于解析多个字符串。您还可以在不更改应用程序协议的情况下使用其他编码类型，如 UTF-8、UTF-16。协议也是安全的，因为即使没有 NULL 终止，它也不会导致缓冲区溢出问题。
"...它不会导致缓冲区溢出问题" 这在很大程度上取决于它的实现方式。 ;-) 然而，我不想表达你关于应用程序级协议的建议在任何情况下都是坏的、无用的或错误的...... - 我只想提一下，还有多种其他方法可以做到这一点。哪一个高度取决于用例。

【解决方案3】：

您现在的代码（假设它是一个函数）很糟糕，即使您接受了其他答案和 cmets 中关于 write 和 read 函数的建议。

原因是您返回的是一个本地定义的数组（实际上是第一个元素的地址）buffer，这样做是未定义的行为。因此，如果您正在检索返回值，buffer 将不再有效，并且可能包含垃圾数据，即使您在函数中使用有效数据填充它也是如此。

C++ 标记已被删除，但如果您真的使用 C++，您可以随时将结果复制到 std::string 并返回：

std::string someFunc()
{
    int n;
    char buffer[256];
    //.. your code goes here
    //...
    return std::string(buffer, len); // where len is the number of characters read
}

如果您使用的是 C，则让用户将缓冲区传递给您，然后您将其填充到函数中。不要创建本地数组并返回它们——这是底线。

【讨论】：

【解决方案4】：

您的 API 设计完全错误

您返回的是本地缓冲区的地址，该地址不存在并且可能在调用后被覆盖。
您丢弃了 recv() 返回的长度，因此调用者无法知道缓冲区的有效量，即使您以某种方式修复了 (1)。

您需要调用者来提供缓冲区，并且您需要返回长度。这使您的方法签名看起来非常像recv()。换句话说，您可能根本不需要这种方法。调用者可以调用 recv()。

【讨论】：