这篇文件记录流协议粘包问题。首先记录什么是粘包，其次介绍粘包产生的原因，最后给出粘包的解决方法。

1 流协议与粘包

第一种情况：主机B一次读一个M消息 ，不会产生粘包；
第二种情况：主机B一次读M1+M2个消息
第三种情况：主机B第一次读M1消息，第二次读m2前半段消息；第二M2后半段消息
第四种情况：主机B第一次读M1前半段，第二次读M1后半段，第三次读M2消息
后三种情况都会产生粘包。

2 粘包产生原因

1 应用层通过套接字发送到TCP缓冲区，如果消息缓冲区不能容纳这一次消息，也就是消息被分割了，产生了粘包。
2 如果TCP传输的段，MSS，又会对缓冲区的数据进行分割；
3 在IP层进程分片，可能产生粘包。
4 TCP 流量控制，拥塞控制。

3 粘包解决方案

定包长
包尾加\r\n（ftp）
包头加上包体长度：包头 + 包体长度，使用一个结构体，前面4个字节存放包头，后面存放消息。
本篇笔记包头加上包体长度方式解决粘包问题。
下面的代码实现的readn和writen.

服务端：

/*** 支持多个客户端链接*  每次监听到链接，都会创建一个新的进程**/#include  /* See NOTES */
#include 
#include 
#include 
#include 
#include #include 
#include 
#include 
#include 
#define ERR_EXIT(m)         \do                      \{                       \perror(m);          \exit(EXIT_FAILURE); \} while (0)
// Andy : 自定义发送数据的协议
struct packet
{int len;char buf[1024];
};ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count)
{size_t nleft = count;     // 剩余要读取的字节数ssize_t nread;            // 表示接收到的字节数char *bufp = (char *)buf; // 按字节，继续向后读while (nleft > 0){nread = read(fd, bufp, nleft);if (nread < 0){if (errno == EINTR) // 被中断{continue;}else{return -1;}}else if (nread == 0) // Andy: 如果对方关闭链接，返回读取到的字节数量{return count - nleft;}bufp += nread;  // 从新位置开始读；nleft -= nread; // 剩余要读取的字节数}return count;
}// 向缓冲区中写入固定count数量的字节
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count) // const void *buf 要写入内存的数据
{size_t nleft = count; // 剩余要写入的字节数ssize_t nwritten;     // 已写入到缓冲区中的字节数量char *bufp = (char *)buf;while (nleft > 0){nwritten = write(fd, bufp, nleft);if (nwritten < 0){if (errno == EINTR){continue;}else{return -1;}}else if (nwritten == 0) // 缓冲区满了，继续写{continue;}bufp += nwritten;  // 从字符串+nwritten位置继续写nleft -= nwritten; // 剩余要写入的}return count;
}void do_service(int conn)
{// Andy: 分两次接收，先接受定长4字节，再接收固定数量的struct packet recvbuf;while (1){memset(&recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));// Andy: 先读取4个字节的包长度int ret = readn(conn, &recvbuf.len, 4); // 将读取到的字节放入recvbuf.lenif (ret == -1){ERR_EXIT("read");}else if (ret < 4){printf("client close\n");break;}int n = ntohl(recvbuf.len); // Andy: 转为网络字节序// 第二次读ret = readn(conn, recvbuf.buf, n);if (ret == -1){ERR_EXIT("read");}else if (ret < n){printf("client close\n");break;}fputs(recvbuf.buf, stdout);writen(conn, &recvbuf, 4 + n);}
}int main()
{// 第一步， 创建套接字int listenfd;int ret = 0;listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if (listenfd < 0){ERR_EXIT("socket");}// 第二步：将ip绑定到套接字// int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(5888);servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // inet_addr 将 ip 转为 uintret = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));if (ret < 0){ERR_EXIT("bind");}// 第三步：将主动文件描述符变为被动文件描述符// int listen(int sockfd, int backlog);// SOMAXCONN 半链接状态最大长度if (listen(listenfd, SOMAXCONN) < 0){ERR_EXIT("listen");}// 第四步，从已完成队列中得到一个链接，并将已完成队列中删除这条链接,如果已链接队列是空，则阻塞// int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);struct sockaddr_in peeraddr; // 存放对端Ip地址。socklen_t peerlen = sizeof(peeraddr);int conn;// 第五步，获取数据pid_t pid;//while (1){// 循环监听，当有一个客户端链接时候，创建一个子进程，与客户端建立链接，并发送数据。conn = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &peerlen);if (conn < 0){ERR_EXIT("connect");}printf("%s,%d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));pid = fork();if (pid == -1){ERR_EXIT("fork");}if (pid == 0){// 子进程不需要监听 被动套接字close(listenfd);do_service(conn);exit(EXIT_SUCCESS); // 退出，并关闭文件描述符}else // 父进程不需要链接connclose(conn);}return 0;
}

客户端：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include #include 
#include 
#include 
#include #define ERR_EXIT(m)         \do                      \{                       \perror(m);          \exit(EXIT_FAILURE); \} while (0)struct packet
{int len;char buf[1024];
};ssize_t readn(int fd, void *buf, size_t count)
{size_t nleft = count;     // 剩余要读取的字节数ssize_t nread;            // 表示接收到的字节数char *bufp = (char *)buf; // 按字节，继续向后读while (nleft > 0){nread = read(fd, bufp, nleft);if (nread < 0){if (errno == EINTR) // 被中断{continue;}else{return -1;}}else if (nread == 0) // Andy: 如果对方关闭链接，返回读取到的字节数量{return count - nleft;}bufp += nread;  // 从新位置开始读；nleft -= nread; // 剩余要读取的字节数}return count;
}// 向缓冲区中写入固定count数量的字节
ssize_t writen(int fd, const void *buf, size_t count) // const void *buf 要写入内存的数据
{size_t nleft = count; // 剩余要写入的字节数ssize_t nwritten;     // 已写入到缓冲区中的字节数量char *bufp = (char *)buf;while (nleft > 0){nwritten = write(fd, bufp, nleft);if (nwritten < 0){if (errno == EINTR){continue;}return -1;}else if (nwritten == 0) // 缓冲区满了，继续写{continue;}bufp += nwritten;  // 从字符串+nwritten位置继续写nleft -= nwritten; // 剩余要写入的}return count;
}int main()
{// 第一步，建立套接字int sockfd;if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0)ERR_EXIT("socket");// 第二步：connect 链接struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(5888);servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)ERR_EXIT("connect");// 第三步：struct packet sendbuf;struct packet recvbuf;memset(&sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));memset(&recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));int n;while (fgets(sendbuf.buf, sizeof(sendbuf.buf), stdin) != NULL){n = strlen(sendbuf.buf); //sendbuf.len = htonl(n);  // 字节序转换writen(sockfd, &sendbuf, 4 + n);// 分两次读取：先读4字节的字符串长度，然后再读字符串int ret = readn(sockfd, &recvbuf.len, 4);if (ret == -1){ERR_EXIT("connect");}else if (ret < 4) // 链接关闭{printf("client close\n");break;}// 第二次读取n = ntohl(recvbuf.len);ret = readn(sockfd, recvbuf.buf, n);if (ret == -1){ERR_EXIT("connect");}else if (ret < n){printf("client close\n");break;}fputs(recvbuf.buf, stdout);memset(&sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));memset(&recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));}close(sockfd);return 0;
}