为啥写入此套接字会丢弃读取缓冲区（这真的是发生了啥）？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥写入此套接字会丢弃读取缓冲区（这真的是发生了啥）？

【英文标题】：Why does writing to this socket discard the read buffer (and is that really what's happening)?为什么写入此套接字会丢弃读取缓冲区（这真的是发生了什么）？

【发布时间】：2015-07-07 20:19:36

【问题描述】：

考虑以下 sn-p：

QTcpServer server;
server.listen(QHostAddress::LocalHost);

QTcpSocket clientSocket;
clientSocket.connectToHost(server.serverAddress(), server.serverPort());

// ...wait for connection to succeed...

QTcpSocket *serverSocket = server.nextPendingConnection();
serverSocket->write("test");
serverSocket->close();

这个 sn-p 的目标是通过创建一个 QTcpServer 来创建两个连接的套接字，该 QTcpServer 侦听传入连接并与另一个 QTcpSocket 连接到它。建立连接后，数据将写入其中一个套接字并关闭。

QAbstractSocket::close() invokes disconnectFromHost() documentation for QAbstractSocket::disconnectFromHost() 明确指出：

如果有等待写入的未决数据，QAbstractSocket 将进入 ClosingState 并等待直到所有数据都已写入。

下一个 sn-p 短暂进入事件循环处理挂起的事件，然后尝试从另一个套接字读取字符串：

QCoreApplication::processEvents();
qDebug() << clientSocket.readAll();

这会打印出"test"，一切都很好。或者也许不是。如果我通过预先调用write() 来修改之前的sn-p，则无法再从套接字读取数据：

clientSocket.write("test");
QCoreApplication::processEvents();
qDebug() << clientSocket.readAll();

这将打印一个空字符串 ("")，而不是上一次运行的预期值。为什么socket这次不能读取值了？

注意：此仅在 Windows 平台上体现。 Qt 的 Linux 和 Mac OS X 版本都没有表现出这种行为，而是在两种情况下都打印预期值。

第二点：如果你想玩代码，这里有一个工作要点：https://gist.github.com/nathan-osman/ee6116d120903db84384

第三点：这是 Wireshark 捕获 TCP 交换的屏幕截图：

【问题讨论】：

我的猜测：由于套接字的另一端已关闭，我希望尝试写入它会使套接字处于错误状态，并可能导致它自动关闭。之后是否仍然可以从套接字读取数据可能取决于实现。

@HarryJohnston 第一次写入和关闭操作直到QCoreApplication::processEvents(); 行才发生（我用调试器验证了这一点）。不过，它们可能仍然是乱序处理的。

如果不能保证排序，它可能仅在 UNIX 上工作，因为 Qt 恰好选择在处理 serverSocket.close() 之前处理 clientSocket.write()。但这也可能是由于底层套接字实现的差异。

@HarryJohnston 我添加了 TCP 交换的屏幕截图，以防有助于阐明事件的顺序。第一个write() 立即得到确认，然后在客户端套接字写入任何内容之前发送并确认FIN 数据包。

这与 Linux / MacOSX 上的事件序列相比如何？

【参考方案1】：

我对 Qt 不是很熟悉，但是在 Windows 上，没有 Fork。您正在尝试在同一线程上适应并行任务，但您应该让客户端在与服务器不同的线程上运行。

【讨论】：

OP 也没有在其他平台上使用 fork()。

我从未在 Linux 上工作过，也许 API 正在这样做？

Windows 支持异步 I/O，我希望 Qt 能够利用它，因此您不一定需要多个线程。

【参考方案2】：

您正在以同步方式编写异步代码，但无法确保您等待足够长的时间让事情发生。调用processEvents 仅仅意味着“做任何当前可以做的工作”而不是“做工作和/或等待工作，直到没有更多的工作可能到达”。你把它当作后者，但它的意思是前者。

最简单的解决方法是不要这样做。

将槽或函子连接到相关的套接字信号，并将控制权返回给事件循环。永远不要使用waitForXxx 函数，它们根本没有被充分指定以允许在所有情况下使用。不要介意重新进入事件循环时将面临的可怕的重入问题。

如果您的代码运行的线程中没有事件循环，请自行启动：

QEventLoop loop;

...
connect(serverSocket, &QAbstractSocket::disconnected,
        &loop, &QEventLoop::quit);
loop.exec(); // this will keep executing until the socked is disconnected

【讨论】：

好点。我有一个例子here 虽然它使用QTRY_COMPARE 而不是processEvents()，但它仍然表现出相同的行为。 QTRY_COMPARE() 创建一个事件循环并运行它，直到两个值相等或达到超时。

@NathanOsman 尝试完全不关闭发送套接字，看看是否接收到数据。如果是这样，那么在 Windows 上可能存在某个地方的实现错误或平台限制。不过，您确实需要在您的问题中提供一个完整的、独立的、单文件的测试用例。

但我做到了。链接就在问题的底部。