TCP发送缓存区已满怎么办（deepseek版）

问：在tcp通讯时，如果发送缓存区已满，怎么办？

在TCP通信中，如果发送缓冲区已满（`tcp_write`返回`ERR_MEM`），需要合理处理以避免数据丢失或阻塞系统。以下是针对缓冲区满情况的完整解决方案：

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### **1. 缓冲区满的检测与处理逻辑**
当调用`tcp_write`时返回`ERR_MEM`，说明协议栈的发送缓冲区已满。此时需根据应用场景选择以下策略之一：

#### **方法1：阻塞等待（适合实时性要求低的场景）**
```c
void tcp_send_data(void) {
  struct tcp_pcb *pcb = get_tcp_connection();
  uint8_t buffer[20];
  prepare_sensor_data(buffer);

  // 尝试发送，若缓冲区满则循环等待
  while (1) {
    err_t err = tcp_write(pcb, buffer, sizeof(buffer), TCP_WRITE_FLAG_COPY);
    if (err == ERR_OK) {
      tcp_output(pcb);
      break;  // 发送成功，退出循环
    } 
    else if (err == ERR_MEM) {
      // 缓冲区满：等待协议栈释放空间（需定期调用MX_LWIP_Process）
      MX_LWIP_Process();  // 处理协议栈任务（如ACK接收、缓冲区释放）
      HAL_Delay(1);       // 短暂延时避免忙等
    } 
    else {
      // 其他错误（如连接断开）
      break;
    }
  }
}
```
**注意**：此方法会阻塞主循环，需确保`MX_LWIP_Process()`能被及时调用。

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#### **方法2：丢弃当前数据（适合高频传感器数据）**
```c
void tcp_send_data(void) {
  if (send_flag) {
    send_flag = 0;
    struct tcp_pcb *pcb = get_tcp_connection();
    uint8_t buffer[20];
    prepare_sensor_data(buffer);

    err_t err = tcp_write(pcb, buffer, sizeof(buffer), TCP_WRITE_FLAG_COPY);
    if (err == ERR_OK) {
      tcp_output(pcb);
    }
    // 若缓冲区满（ERR_MEM），直接丢弃本次数据（不重试）
    // 可根据需要记录丢包统计
  }
}
```
**适用场景**：数据更新频率远高于发送频率（如传感器数据），允许偶尔丢包。

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#### **方法3：缓存数据后重试（平衡可靠性与实时性）**
```c
#define MAX_PENDING_DATA 10  // 最大缓存数据包数
uint8_t pending_buf[MAX_PENDING_DATA][20];
uint8_t pending_count = 0;

void tcp_send_data(void) {
  struct tcp_pcb *pcb = get_tcp_connection();
  uint8_t buffer[20];
  prepare_sensor_data(buffer);

  // 优先发送缓存的数据
  while (pending_count > 0) {
    err_t err = tcp_write(pcb, pending_buf[0], 20, TCP_WRITE_FLAG_COPY);
    if (err == ERR_OK) {
      tcp_output(pcb);
      // 移除已发送的数据
      memmove(pending_buf[0], pending_buf[1], (pending_count-1)*20);
      pending_count--;
    } else {
      break;  // 缓冲区仍满，退出循环
    }
  }

  // 尝试发送新数据
  if (pending_count == 0) {
    err_t err = tcp_write(pcb, buffer, 20, TCP_WRITE_FLAG_COPY);
    if (err == ERR_MEM) {
      // 缓冲区满且无缓存：保存新数据
      if (pending_count < MAX_PENDING_DATA) {
        memcpy(pending_buf[pending_count], buffer, 20);
        pending_count++;
      }
    } else if (err == ERR_OK) {
      tcp_output(pcb);
    }
  }
}
```
**优势**：平衡实时性与可靠性，避免频繁丢包。

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### **2. 关键问题与优化建议**

#### **2.1 如何减少缓冲区满的概率？**
- **增大发送缓冲区**：修改`lwipopts.h`中的配置：
  ```c
  #define TCP_SND_BUF 8192  // 默认4KB，可调整为8KB或更大
  ```
- **降低单次数据量**：拆分大数据包为多小包发送。
- **提高协议栈处理频率**：确保`MX_LWIP_Process()`调用间隔≤1ms。

#### **2.2 如何动态调整发送频率？**
若频繁遇到`ERR_MEM`，可动态延长发送周期（如从20ms调整为30ms）：
```c
void adjust_send_interval(void) {
  static uint32_t last_adjust_time = 0;
  if (HAL_GetTick() - last_adjust_time > 1000) {  // 每1秒检查一次
    if (tcp_send_fail_count > 5) {               // 失败次数阈值
      current_interval = MIN(100, current_interval + 10);  // 逐步增加间隔
    } else {
      current_interval = MAX(20, current_interval - 5);    // 恢复原始间隔
    }
    __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, current_interval * 10 - 1);  // 调整定时器
    last_adjust_time = HAL_GetTick();
  }
}
```

#### **2.3 监控缓冲区状态**
通过`tcp_sndbuf()`获取当前可用发送缓冲区大小，预判是否可发送：
```c
if (tcp_sndbuf(pcb) >= sizeof(buffer)) {
  tcp_write(pcb, buffer, sizeof(buffer), TCP_WRITE_FLAG_COPY);
}
```

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### **3. 总结**
| **方法**               | **适用场景**                     | **缺点**                     |
|------------------------|----------------------------------|------------------------------|
| 阻塞等待               | 必须保证数据不丢失               | 可能阻塞系统                 |
| 丢弃当前数据           | 高频非关键数据（如传感器）       | 丢包风险                     |
| 缓存数据后重试         | 平衡可靠性与实时性               | 增加内存开销                 |

**推荐组合方案**：
1. **默认使用缓存重试**（方法3），设置合理的缓存队列长度。
2. **动态监控网络状态**：通过`tcp_sndbuf()`和错误统计调整发送频率。
3. **关键数据优先发送**：在缓存队列中实现优先级策略。