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[错误经验坑]关于UDP服务器和客户端通信使用的recvfrom的输出型参数len没有被初始化导致的问题

news 来源：原创 2025/9/16 19:48:25

[错误经验坑]关于UDP服务器和客户端通信使用的recvfrom的输出型参数len没有被初始化导致的问题
@水墨不写bug

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文章目录

一、困惑：
二、解答：
- （1）函数原型
- - 1. `int sockfd`
  - 2. `void *buf`
  - 3. `size_t len`
  - 4. `int flags`
  - 5. `struct sockaddr *src_addr`
  - 6. `socklen_t *addrlen`
- （2）返回值
三、考虑如下情景：（一套用于通信的UDP服务端和客户端）
- 问题所在
四、结论：

一、困惑：

看到标题，你一定很困惑，输出型参数？为什么需要初始化？

二、解答：

Linux下搭建UDP通信的时候，会用到recvfrom函数，函数原型如下：

#include <sys/socket.h>ssize_t recvfrom(int sockfd,                // 套接字文件描述符void *buf,                 // 接收数据的缓冲区size_t len,                // 缓冲区的最大容量int flags,                 // 控制接收行为的标志位struct sockaddr *src_addr, // 发送方的地址信息（输出参数）socklen_t *addrlen         // 地址结构体的长度（输入/输出参数）
);

recvfrom 是 Linux 网络编程中用于 接收数据报 的核心系统调用，常用于无连接的套接字（如 UDP）。它不仅能接收数据，还能获取发送方的地址信息。以下是其函数原型及各参数的详细说明：

（1）函数原型

#include <sys/socket.h>ssize_t recvfrom(int sockfd,                // 套接字文件描述符void *buf,                 // 接收数据的缓冲区size_t len,                // 缓冲区的最大容量int flags,                 // 控制接收行为的标志位struct sockaddr *src_addr, // 发送方的地址信息（输出参数）socklen_t *addrlen         // 地址结构体的长度（输入/输出参数）
);

1. `int sockfd`

作用：已创建的套接字文件描述符。
要求：
- 必须为 无连接协议（如 UDP）的套接字，或未调用 connect 的面向连接协议套接字。
- 若套接字已通过 connect 建立连接（如 TCP），应使用 recv 而非 recvfrom。

2. `void *buf`

作用：指向接收数据的缓冲区。
要求：
- 缓冲区必须由用户预先分配内存，大小至少为 len 字节。
- 数据以二进制形式存储，需根据协议自行解析。

3. `size_t len`

作用：缓冲区 buf 的最大容量。
要求：
- 必须小于或等于缓冲区的实际大小，否则可能引发缓冲区溢出。
- 若数据长度超过 len，多余部分会被丢弃（UDP 下）。

4. `int flags`

作用：控制接收行为的标志位，多个标志可通过 | 组合。

常见标志：

标志	说明
`MSG_WAITALL`	阻塞直到请求的 `len` 字节全部接收完成（通常用于流式协议如 TCP）
`MSG_DONTWAIT`	非阻塞模式：若无数据可读，立即返回 `EAGAIN` 或 `EWOULDBLOCK`
`MSG_PEEK`	窥视数据但不从内核缓冲区移除（下次调用仍可读到相同数据）
`MSG_TRUNC`	若数据超过 `len`，返回实际数据长度（需检查返回值是否大于 `len`）

5. `struct sockaddr *src_addr`

作用：输出参数，保存发送方的地址信息（如 IP 和端口）。
要求：
- 若无需获取发送方地址，可设为 NULL（此时 addrlen 也应为 NULL）。
- 需预先分配足够大的内存（如 struct sockaddr_in 或 struct sockaddr_in6）。

6. `socklen_t *addrlen`

作用：
- 输入：指定 src_addr 缓冲区的最大容量。
- 输出：实际写入的地址结构体大小。
要求：
- 必须初始化为 src_addr 缓冲区的实际大小（如 sizeof(struct sockaddr_in)）。
- 若实际地址长度超过 *addrlen，地址会被截断（可通过返回值检查）。

（2）返回值

成功：返回接收到的字节数（>=0）。
失败：返回 -1，错误码存储在 errno 中。
特殊场景：
- UDP 数据报长度超过 len：返回实际接收的字节数（可能小于原始长度），需检查 flags 是否包含 MSG_TRUNC。
- 对端关闭连接（TCP）：返回 0（需结合协议逻辑处理）。

三、考虑如下情景：（一套用于通信的UDP服务端和客户端）

//udp服务器#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>#include <cassert>#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>int main()
{//1.创建套接字socket fd,并且填充结构体信息int udpsockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(udpsockfd < 0){perror("create sockfd failed!");assert(false);   }std::cout<<"create success!\n"<<std::endl;struct sockaddr_in self;bzero(&self,sizeof(self));self.sin_family = AF_INET;self.sin_port = htons(8888);//暂时硬编码self.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//2.绑定:设置进内核int res = ::bind(udpsockfd,(struct sockaddr*)&self,sizeof(self));if(res < 0){perror("socket bind fail!");assert(false);}std::cout<<"bind success!\n"<<std::endl;//3.收发信息//服务器首先是收到信息，并且获得发送信息的客户端的sockaddr信息//然后才能往客户端发送信息while(true){struct sockaddr_in client;socklen_t len = sizeof(client);///事先初始化为sizeof clientstd::cout<<"----"<<std::endl<<len<<std::endl<<"----"<<std::endl;char buf[1024] = {0};ssize_t n = recvfrom(udpsockfd,buf,sizeof(buf) - 1,0,(struct sockaddr*)&client,&len);std::cout<<"----"<<std::endl<<len<<std::endl<<"----"<<std::endl;//在这里就获取到了客户端sockaddr结构体信息了if(n < 0){perror("recvfrom fail\n");assert(false);}else{buf[n] = 0;std::cout<<"GetFromClient: "<<buf<<std::endl;const char* buf = "hello client!\n";ssize_t m = sendto(udpsockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&client,len);if(m < 0){perror("sendto fail!\n");assert(false);}}sleep(1);}return 0;
}

//udp客户端
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>#include <cassert>#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
int main()
{//1.创建套接字socket fd,并且填充结构体信息int udpsockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(udpsockfd < 0){perror("create sockfd failed!");assert(false);   }std::cout<<"create success!\n"<<std::endl;//客户端不需要bind，OS自动绑定随机端口//2.填充server信息,在后面send的时候需要用到server信息struct sockaddr_in server;bzero(&server,sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(8888);                      //这里暂时先硬编码server.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//3.收发数据while(true){std::string inbuf = "I am client,hello server!";ssize_t n = sendto(udpsockfd,inbuf.c_str(),inbuf.size(),0,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));if(n < 0){perror("sendto fail!");assert(false);}else{char buf[1024] = {0};struct sockaddr_in tem;socklen_t len = sizeof(tem);/事先初始化为sizeof temstd::cout<<"----"<<std::endl<<len<<std::endl<<"----"<<std::endl;ssize_t m = recvfrom(udpsockfd,buf,sizeof(buf)-1,0,(struct sockaddr*)&tem,&len);std::cout<<"----"<<std::endl<<len<<std::endl<<"----"<<std::endl;if(m < 0){perror("recvfrom fail!");assert(false);}else{buf[m] = 0;std::cout<<"GetFromServer: "<<buf<<std::endl;std::string toserver = "I Get your message\n";if(sendto(udpsockfd,toserver.c_str(),toserver.size(),0,(struct sockaddr*)&tem,len) < 0){perror("sendto fail!");assert(false);}}}sleep(1);}return 0;
}

问题所在

实际在填入len这个参数的时候，需要首先把len初始化为sizeof(tem)（无论是客户端还是服务端），看似len是传地址，是一个输出型参数，但是实际上，它不仅仅起到输出型参数的作用。如果把len按照输出型参数来看待，那么不发送数据还好说，一旦在后文使用了这个len通过sendto来发送数据，就会报错：
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四、结论：

在使用recvfrom之前，冷不能仅仅当作一个输出型参数来看待！也需要把len初始化为传进去的(sockaddr_in)结构体的大小！

完~
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文章目录

一、困惑：

二、解答：

（1）函数原型

1. int sockfd

2. void *buf

3. size_t len

4. int flags

5. struct sockaddr *src_addr

6. socklen_t *addrlen