C语言SOCKET接收文件函数无限循环、输出文件乱码问题排查

• 实现了入参为SOCKET句柄、输出文件名的recv_file函数，用于接收网络数据写入指定文件。编译运行后程序无法正常退出，输出的file.txt存在无法识别的乱码。其余代码均测试正常，可确定问题出在该函数内部。
• 运行时控制台仅输出一行recv count : 65，do-while循环后的printf语句始终没有打印。尝试调用closesocket(soc);WSACleanup();未解决问题，更换netcat、python socketserver作为服务端测试，异常完全复现。

问题代码 #

int recv_file(SOCKET soc, const char * fname)
{
    FILE * ptr; 
    char buffer[MAX];
    unsigned long long int x = 0; 
    if (fopen_s(&ptr, fname , "wb") != 0)
    {
        printf("Failed to receive file \n");
        return 1;
    }

    do
    {
        c = recv(soc, buffer, MAX, 0);
        printf("recv count : %d\n",c);
        // here was -> fwrite(buffer, 1, sizeof(buffer), ptr);
        fwrite(buffer, 1, c, ptr);
    }
    while ( c > 0);
    printf("Total received : %lld\n", x);

    fclose(ptr);
    return 0;
}

代码存在4个明确问题：

1. 变量未定义：循环内使用的c变量没有提前声明，属于未定义行为，正常编译应抛出警告/错误，会导致运行时逻辑不可预期。
2. 程序阻塞根源：TCP的recv是阻塞调用，仅在三种情况下返回：对端主动关闭连接、套接字出错、成功接收到数据。第一次调用recv拿到65字节数据后，循环会再次触发recv调用，此时如果服务端既没有关闭连接，也没有发送新数据，recv会一直挂起等待，永远不会返回，所以循环后的代码不会执行，程序卡死无法退出。
3. 文件乱码根源：注释掉的旧写法fwrite(buffer, 1, sizeof(buffer), ptr);逻辑错误——sizeof(buffer)是整个缓冲区的固定长度，而recv实际只返回c字节的有效数据，缓冲区剩余部分是未初始化的随机内存值，直接把整个缓冲区写入文件就会产生乱码。修改后的fwrite(buffer, 1, c, ptr);写法本身正确，但没有提前判断c的合法性，当c为0或负数时写入会触发新的异常。
4. 逻辑遗漏：定义了用于统计总接收字节数的变量x，但全程没有做累加操作，最后打印的x永远是初始值0。

int recv_file(SOCKET soc, const char * fname)
{
    FILE * ptr; 
    char buffer[MAX];
    int c = 0; // 提前定义recv返回值变量
    unsigned long long int x = 0; 
    if (fopen_s(&ptr, fname , "wb") != 0)
    {
        printf("Failed to open file for write\n");
        return 1;
    }

    while (1)
    {
        c = recv(soc, buffer, MAX, 0);
        if (c > 0)
        {
            printf("recv count : %d\n",c);
            fwrite(buffer, 1, c, ptr);
            x += c; // 累加总接收字节数
        }
        else if (c == 0)
        {
            // 对端正常关闭连接，退出接收循环
            printf("Connection closed by remote peer\n");
            break;
        }
        else
        {
            // recv调用出错，打印错误码后退出
            printf("Recv failed, error code: %d\n", WSAGetLastError());
            break;
        }
    }
    printf("Total received : %lld\n", x);

    fclose(ptr);
    return 0;
}

额外注意 #

如果使用长连接传输文件，不能等对端关闭连接才结束接收，需要在应用层协议提前约定文件总长度，接收到的字节数达到约定长度后就主动停止接收，否则长连接不主动断开的情况下，recv会一直阻塞。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者packet_sniffer