Boost.Asio数据报套接字read_until等效方法及UDP流套接字疑问

UDP套接字实现分隔符读取的方案 #

Boost.Asio 没有为basic_datagram_socket<udp>提供原生的read_until类接口，核心原因是UDP和TCP的传输语义有本质区别：

• TCP是面向字节流的协议，没有消息边界，read_until可以持续从内核接收缓冲区拉取数据、跨多个TCP段拼接，直到匹配到指定分隔符才返回
• UDP是面向数据报的协议，有严格的消息边界：单次receive/async_receive调用最多只能取出一个完整UDP数据报的内容，内核既不会把多个数据报拼接成连续字节流，也不会拆分单个数据报返回。

如果要实现读到指定分隔符就终止的效果，你需要在应用层自行实现缓冲逻辑，步骤如下：

• 预分配一块应用层持久接收缓冲区
• 循环调用UDP套接字的receive_from/async_receive_from接口，每次拿到完整数据报后将内容追加到缓冲区尾部
• 每次追加完成后扫描缓冲区，检查是否存在目标分隔符
• 如果找到分隔符，取出分隔符前的内容作为有效结果，剩余内容留在缓冲区等待和后续数据报拼接；如果没找到分隔符，继续等待接收下一个数据报

注意：UDP本身不保证数据报按序到达、也不保证数据报不丢失，做跨数据报的分隔符匹配时，必须自行设计超时、乱序、丢包的处理逻辑，否则很容易出现解析卡死、数据错乱的问题。

关于basic_stream_socket<udp>的相关说明 #

你无法创建可正常工作的basic_stream_socket<udp>实例，相关差异和可用性说明如下：

• 两类套接字封装的定位完全不同
  • basic_stream_socket<Protocol>是专为面向连接、字节流语义的传输协议设计的封装，要求对应协议支持可靠传输、无消息边界、具备标准的连接建立/断开流程，底层对应操作系统的SOCK_STREAM类型套接字
  • basic_datagram_socket<udp>是专为UDP设计的封装，底层对应操作系统的SOCK_DGRAM类型套接字，完全匹配UDP无连接、保留消息边界的传输特性
• 类型混用不可行
  udp协议类在Boost.Asio中定义的默认套接字类型就是SOCK_DGRAM，强行实例化basic_stream_socket<udp>就算能通过编译，在调用open、bind等方法触发底层套接字创建时，也会立刻因为SOCK_STREAM和IPPROTO_UDP的不兼容组合抛出系统错误，操作系统层面本身就不支持这种套接字类型，自然也不可能用来完成常规UDP数据收发。所有UDP相关操作都应该使用basic_datagram_socket<udp>实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrea