TCP網路編程，從socket到消息包，發送接收都是bit，傳輸中兩端怎麼知道哪些bit組成一個協議？

12-28

client發送給server的消息，按tcp協議的定義，是bit流形式的，那麼我們該怎樣告訴server如何獲取正確的bit，然後把這些數據拼成一個所謂的包呢？

根據1樓的回答，
也就是說，我需要指定一個數據長度len，後面發送數據，接收方先取出長度信息，然後根據該長度取相應的數據，然後將數據填充進事先定義的消息包結構體中嗎？

這大概是每一個初學網路編程的人都會遇到的問題。

TCP 提供位元組流方式的全雙工數據傳遞，本身並沒有「消息包」的概念。實際應用中，有多種辦法可以基於 TCP 實現一個個「消息包」的傳送。

第一種，可以用特定的分隔符（delimiter）分割每條「消息」。必須保證每條消息的內容不包含該分隔符。SMTP 即是用 CrLf 作為分隔符。

另一種辦法是指定每條消息的長度。比如，每次在發送消息之前，發送 4 個位元組的無符號整數來告知後面的消息的長度。

參考資料：Winsock Programmer』s FAQ: How to Use TCP Effectively

如上圖所示：應用層的一段數據，經過邏輯封裝，TCP封裝，IP封裝，幀封裝，然後從網卡出去，接收端則是逆過程，TCP及以下的封裝，一般不需要我們自己動手，僅考慮應用層的封裝即可。

其中對於應用層的封裝來說，有兩種方法
1、「用戶數據」就是你實際要發送的數據，比如一個字元串:"asdfgh"
Appl首部就是你要設計一個自己的包結構，比如在Appl首部裡面你填一個4個位元組的int，表示後面內容的長度
那麼當你發送"asdfgh"的時候，Appl首部裡面就是這個字元串的長度6，接收端先接受4個位元組，得到長度，再按照長度接受內容

2、沒有Appl首部，而是在用戶數據末端加上「結束標誌」，比如http協議就是這麼乾的，用

表示一段內容結束（當然你也可以選擇其他的特定字元作為結束標誌）。
那麼當你發送"asdfgh"的時候，其實就是發送"asdfgh

"，接收端直接接受數據，遇到

表示一段數據結束

發送方需要先告訴伺服器包的長度，然後再發送包的內容。接收方也需要做對應的操作。

很簡單的問題tcp socket是面向流的,如果你的程序需要數據包作為原料,那自然需要將面向流的數據轉換成面向數據包的數據,就是封個包唄,基本上最簡單的方法就是+包頭(本數據包長度)+包尾巴(校驗,但是在TCP這種傳輸層能保證數據送達的協議,這個包尾非必需,當然,前提條件是發送方別發送錯包(亂序或者其他什麼的)),接收數據的時候校驗一下收到的數據是否是一個完整包,是的話觸發一個事件丟給上層去處理,然後清下buff就好了

嚴格來說，題主問題的描述是有問題的。看下圖TCP/IP協議棧(Application是應用層、Transport是傳輸層、Internet是網路(互聯)層、Link是網路介面層)

圖1：TCP/IP協議棧示意圖

一般意義上的TCP/UDP網路編程(利用socket收發數據)是工作在Transport層，而我們在自己的程序中交給或者接收的數據其實就只有Application層的DATA，比如我們調用socket.send(DATA)。我們在Application層的DATA除非我們自己制定格式(協議，比如HTTP/FTP)，否則就是一個二進位的數據而已。我們在程序中進行socket編程只能工作在Application這一層，這一層的數據單位粒度其實只能控制到位元組(Byte)，所謂的bit其實只有Link這一層才有資格操作到。而TCP/IP的Link層包含OSI模型的物理層(Physical)和數據鏈路層(Data-Link)，bit流真正只能在OSI的物理層操作，這一層就是網卡、網線之間的數據傳輸。（數據單位在Application為報文、在Transport為段、在Internet為數據報、在Link為幀）

圖2：OSI協議棧示意圖

我們從Application層把DATA交給Transport層時(參考linux系統API的send(socket, DATA, len))，可以看到數據交給Transport時一定需要告訴Transport層DATA有多長。然後Transport層會給這個DATA加上一個「頭」形成一個段，這個頭裡面會記錄這個DATA由誰發出，發給誰（進程埠，並不會唯一標識收發者，Internet層進一步處理後就會唯一標識收發者），從段的何處開始等等信息。同樣的道理一直把DATA加工傳遞到Link層(DATA的長度一直有被存儲著)，然後利用數字通信的原理將數據粒度為位元組(Byte)的數據編碼為bit流發送出去，比如乙太網利用曼徹斯特編碼。接收方則將這個加工過程反過來則可以得到有效的DATA了。

上述過程只是理論情況下，實際上在工程應用中，DATA都會有特定的格式(協議)，在這個特定的格式中都會描述DATA有多長，比如HTTP就有Content-Length欄位。這是因為如果Application層在非常短時間內發送多次很小的DATA，Transport層會進行「黏包」（將多個DATA組合為一個大的DATA）再交給Internet層，然後接收方就只會收到一個大的DATA，如果沒有特定的格式，接收方就會無法區分出多個小的DATA。黏包是操作系統為了提升性能採取的一種實現手段。

其實很簡單，tcp分包～然後谷歌下tcp粘包～眾人均說偽命題，但是通過它確實能找到解決方案。三種策略(不是原創):
1.自定義協議的分界符，比如回車換行。
2.第一個欄位給出長度，然後是數據。讀的時候先拿到長度，然後讀取那麼多就好了。如果出差錯了，重啟完事。
3.固定長度。

分包你需要buffer保存收到的數據，然後根據上面的規則在buffer裡面操作，數據不夠繼續等待buffer數據足夠。

推薦看下protobuf，感受下。還有陳碩大大的muduo。聽起來玄乎，其實很簡單。
騰訊也有自己的協議工具，很好用。最近看了好幾個內部框架，tcp包完整性檢查介面都需要用戶實現的，但如果用自定義協議工具之後，所有檢查代碼似乎都一樣了，用起來挺自由的。

TCP發的包不光是單純的數據信息在不同協議層包會被貼上不同的信息內容

TCP/IP模型及包結構_rookie_新浪博客

可以看看這個blog應該可以解釋你的疑惑。

真要有興趣就去CSDN或者github上找個tcp/ip的源碼自己比著寫一遍吧