非阻塞 UDP 套接字 .NET“无法立即完成非阻塞套接字操作”例外

Question

我用 C# 编写了一个小型 UDP 客户端服务器类，用于在 Linux 和 Windows 机器之间提供通信。

Windows 中 C# 的 UDP 客户端和服务器的实现是我最初为 Linux 编写的 C++ 代码的直接重写。

我在 Linux 机器之间运行时没有出现任何问题，但在 Linux 和 Windows 链接之间偶尔会出现间歇性问题。

由于应用程序的原因，我需要 UDP 套接字的快速、非阻塞操作。

由于一个客户端是 Linux，C# 下的代码我必须使用一些编组魔法。

这是代码：

    public bool Connect(string sIPAddr, int portNumber)
    {
        try
        {
            if (portNumber > 65535 && portNumber < 0)
            {
                this._isReady = false;
                return this._isReady;
            }

            this._ipPort = portNumber;
            this._ipAddress = IPAddress.Parse(sIPAddr);
            IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(this._ipAddress, this._ipPort);
            this._myUDPClient = new Socket(ipep.Address.AddressFamily, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
            this._myUDPClient.Blocking = false;
            this._myUDPClient.Connect(this._ipAddress, this._ipPort);

            this._isReady = true;
            return this._isReady;
        }
        catch (Exception)
        {
            this._isReady = false;
            return this._isReady;
        }
    }

我使用 UDP 上的连接来简化发送和接收呼叫。

当我尝试从套接字读取数据时，就会出现问题。

更多代码：

    public bool NewMessageReceived()
    {
        try
        {
            if (this._newMessaageReceived)
            {
                return this._newMessaageReceived;
            }
            else
            {
                _messageBuffer = new byte[65507];
                int numBytesRcvd = _myUDPClient.Receive(this._messageBuffer, 65507, SocketFlags.None);
                Marshal.Copy(_messageBuffer, 0, _pmessageBuffer, 65507);

                if (numBytesRcvd < 0)
                {
                    this._newMessaageReceived = false;

                    // TODO: Add Socket Error Checking
                }
                else
                {
                    this._newMessaageReceived = true;
                }

                Array.Clear(_messageBuffer, 0, _messageBuffer.GetLength(0));
                return this._newMessaageReceived;
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.Windows.Forms.MessageBox.Show(e.Message);
            return false;
        }
    }

我在两台机器上运行 Wireshark，我可以看到从 Linux 机器发送的数据报完好无损地到达 Windows 机器。但是 UDP 客户端 Receive 调用会抛出异常并显示：“无法完成非阻塞套接字操作 立即”，据我了解，这是一个 WSAEWOULDBLOCK 错误。但是，我明确地将阻止选项设置为 false。

事件顺序如下：

Windows 计算机在端口 2 上发送数据报并在端口 1 上侦听确认。有一个实现超时的 while 循环

代码：

        DateTime TimeAtStart = new DateTime();
        TimeAtStart = DateTime.Now;
        TimeSpan TimeOut = new TimeSpan(0,0,0,0,800);

        IntPtr RecievedTelPtr = new IntPtr();
        bool UnpackingResult;

        while (TimeOut > (DateTime.Now - TimeAtStart))
        {
            if (!NackAckRecieveConnection.GetIsReady())
            {
                ErrorEventArguements.SetAllHmiNetworkEventArgs(ID, -3, 2);
                return (false);
            }
            if (NackAckRecieveConnection.NewMessageReceived())
            {
                RecievedTelPtr = NackAckRecieveConnection.GetMessage();
                UnpackingResult = UnpackHmiTelegram(RecievedTelPtr, AckNackType);
                NackAckRecieveConnection.MessageRetrieved();
                return (UnpackingResult);
            }
        }
        //if escape loop return timeout err msg
        ErrorEventArguements.SetAllHmiNetworkEventArgs(ID, -4, (AckNackType == 0) ? (1) : (3));
        return (false);

我希望能够理解这个问题以及问题发生的原因以及如何解决它，因为我有很多想法

谢谢。

Answer 1

我不是在回答这个问题，但我确实需要指出一些非常重要的事情：

    catch (Exception)
    {
        this._isReady = false;
        return this._isReady;
    }

不要隐藏这样的异常。当某件事失败时，您将没有机会尝试修复它，因为您永远不会知道为什么某事失败。请使用正确的异常处理。

由于应用程序的原因，我需要 UDP 套接字的快速、非阻塞操作

这种说法是不正确的。非阻塞套接字并不更快，它们只是在操作完成之前返回。

我确实建议您切换回阻塞套接字，因为您似乎是套接字编程的新手。首先让应用程序运行起来，然后尝试优化它。

Answer 2

您正在将从中读取消息的套接字设置为非阻塞。如果操作无法立即完成，这会指示套接字NOT BLOCK。实际上，这意味着如果您尝试从套接字读取并且没有任何内容等待读取，则调用将不会成功返回。

我不知道如何调用 MessageReceived ，但是我假设无论调用它是什么，都不会在调用之前检查信息是否实际上已准备好从套接字读取。

当您遇到间歇性问题时，这表明大多数时候，当调用 MessageReceived 时，需要从套接字读取数据。

如果你想继续使用非阻塞IO，你需要改变你的逻辑，以便它捕获IO异常并在短暂延迟后重试（如果你确定那里会有数据），或者检查在尝试执行读取之前，查看是否确实有数据可从套接字读取。

检查套接字上是否有可用信息（在尝试从中读取数据之前）的一种方法是使用 Socket.Poll。例如：

if (_myUDPClient.Poll(myTimeoutInMicroSeconds, SelectMode.SelectRead)){
       // Try to read the new messsage
} else {
    continue;  // go back to top of loop and try again
}

您可能还需要检查 SelectError 状态，以确定套接字是否出现故障。我的大部分套接字编程都是来自 C++，所以我不确定 .Net 的细节。