socket recv函数系列，recv,recvfrom,recvmsg，一文彻底弄懂，可作参考手册

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#linux #tcp/ip #物联网 #网络 #c语言

于 2023-04-06 10:48:36 首次发布

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1.系统调用流程

图 1

2.接收函数系列

2.1 recv函数

套接字接收函数。

#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

参数：
sockfd：套接字文件描述符
buf：接收缓冲区
len：接收数据长度
flags：标识

返回值：
成功：返回接收的字节数
失败：返回-1，并设置errno

2.2 recvfrom函数

套接字接收函数，能够获取对端套接字地址信息。

#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,            
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

参数：
sockfd：套接字文件描述符
buf：接收缓冲区
len：接收数据长度
flags：标识
src_addr：对端套接字地址
addrlen：对端套接字地址长度

返回值：
成功：返回接收的字节数
失败：返回-1，并设置errno

2.3 recvmsg函数

套接字批量接收函数。

#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>

ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

参数：
sockfd：套接字文件描述符
msg：接收消息体
flags：标识

返回值：
成功：返回接收的字节数
失败：返回-1，并设置errno

图 2 struct msghdr结构体解析

recvmsg接收原理：

void *msg_name保存对端套接字地址，socklen_t msg_namelen为套接字地址长度。
struct iovec *msg_iov为接收单元结构体指针，指向一块连续的struct iovec区域，每一个区域为一个接收缓冲区，可以通过size_t msg_iovlen指定一次接收的单元数量，从而完成批量接收操作。
struct iovec为接收单元，void *iov_base指向一块内存缓冲区，unsigned int iov_len为缓冲区长度，接收数据会先填满一个内存缓冲区才会继续填写下一个缓冲区，如图3所示。

图 3

使用示例：

#define PACK_NUM (50)
#define MAX_BUF_LEN (1500)

struct sockaddr_in peer = {0};
socklen_t addrlen = sizeof(peer);

char *buf_arr = (char *)malloc(PACK_NUM * MAX_BUF_LEN);
struct iovec *iov = (struct iovec *)malloc(PACK_NUM * sizeof(struct iovec));

for (int i = 0; i < PACK_NUM; i++) {
    iov[i].iov_base = &buf_arr[i * MAX_BUF_LEN];
    memset(iov[i].iov_base, 0, MAX_BUF_LEN);
    iov[i].iov_len = strlen(REQUEST_STR1);
}

struct msghdr msg = {0};
msg.msg_name = &peer;
msg.msg_namelen = sizeof(peer);
msg.msg_iov = iov;
msg.msg_iovlen = 10;

ssize_t len = recvmsg(sockfd, &msg, 0);

2.4 read函数

文件描述符接收函数，可用于套接字接收。

#include <unistd.h>

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

参数：
fd：套接字文件描述符
buf：接收缓冲区
count：接收数据长度

返回值：
成功：返回接收的字节数
失败：返回-1，并设置errno

2.5 readv函数

文件描述符接收函数，可用于套接字批量接收操作接收。

#include <sys/uio.h>

ssize_t readv(int fd, const struct iovec *iov, int iovcnt);

参数：
fd：套接字文件描述符
iov：接收单元结构体指针
iovcnt：接收单元数量

返回值：
成功：返回接收的字节数
失败：返回-1，并设置errno

readv接收原理：

struct iovec为接收单元，void *iov_base指向一块内存缓冲区，unsigned int iov_len为缓冲区长度。
int iovcnt为接收单元数量。
readv函数和recvmsg函数接收过程类似。

使用示例：

#define PACK_NUM (50)
#define MAX_BUF_LEN (1500)

char *buf_arr = (char *)malloc(PACK_NUM * MAX_BUF_LEN);
struct iovec *iov = (struct iovec *)malloc(PACK_NUM * sizeof(struct iovec));

for (int i = 0; i < PACK_NUM; i++) {
    iov[i].iov_base = &buf_arr[i * MAX_BUF_LEN];
    memset(iov[i].iov_base, 0, MAX_BUF_LEN);
    iov[i].iov_len = strlen(REQUEST_STR1);
}

readv(sockfd, iov, 10);