Windows中套接字發送緩沖區的大小是多少？

Question

根據我的理解，每個套接字都與兩個緩沖區，一個發送緩沖區和一個接收緩沖區相關聯，所以當我調用send()函數時，發生的事情是要發送的數據將放入發送緩沖區，它是Windows現在負責將此發送緩沖區的內容發送到另一端。

在阻塞套接字中， send()函數在提供給它的整個數據放入發送緩沖區之前不會返回。

那么發送緩沖區的大小是多少？

我執行了以下測試（發送1 GB的數據）：

#include <stdio.h>

#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#include <Windows.h>

int main()
{
    // Initialize Winsock
    WSADATA wsa;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa);

    // Create socket
    SOCKET s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    //----------------------

    // Connect to 192.168.1.7:12345
    sockaddr_in address;
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.7");
    address.sin_port = htons(12345);
    connect(s, (sockaddr*)&address, sizeof(address));

    //----------------------

    // Create 1 GB buffer ("AAAAAA...A")
    char *buffer = new char[1073741824];
    memset(buffer, 0x41, 1073741824);

    // Send buffer
    int i = send(s, buffer, 1073741824, 0);

    printf("send() has returned\nReturn value: %d\nWSAGetLastError(): %d\n", i, WSAGetLastError());

    //----------------------

    getchar();
    return 0;
}

輸出：

send() has returned
Return value: 1073741824
WSAGetLastError(): 0

send()已立即返回，這是否意味着發送緩沖區的大小至少為1 GB？

這是關於測試的一些信息：

• 我正在使用TCP阻塞套接字。
• 我已連接到局域網機器。
• 客戶端Windows版本：Windows 7旗艦版64位。
• 服務器Windows版本：Windows XP SP2 32位（安裝在Virtual Box上）。

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編輯：我也嘗試連接到谷歌（173.194.116.18:80），我得到了相同的結果。

編輯2：我發現了一些奇怪的事情，將發送緩沖區設置為64 KB到130 KB之間的值將使send()按預期工作！

int send_buffer = 64 * 1024;    // 64 KB
int send_buffer_sizeof = sizeof(int);
setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)send_buffer, send_buffer_sizeof);

編輯3：事實證明（感謝Harry Johnston）我以不正確的方式使用了setsockopt() ，這是它的使用方式：

setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&send_buffer, send_buffer_sizeof);

將發送緩沖區設置為64 KB和130 KB之間的值不會使send()按預期工作， 而是將發送緩沖區設置為0使其阻塞（這是我注意到的，無論如何，我沒有任何文檔這個行為）。

所以現在我的問題是：我在哪里可以找到有關send() （以及其他套接字操作）如何在Windows下工作的文檔？

Answer 1

在調查了這個問題之后。 這就是我認為正確的答案：

調用send() ，可能會發生兩件事：

• 如果有待處理的數據低於SO_SNDBUF ，則send()將立即返回（無論您是發送5 KB還是發送500 MB都無關緊要）。

• 如果有待處理的數據高於或等於SO_SNDBUF ，則send()將阻塞，直到發送了足夠的數據將待處理數據恢復到SO_SNDBUF以下。

請注意，此行為僅適用於Windows套接字，而不適用於POSIX套接字。 我認為POSIX套接字只使用一個固定大小的發送緩沖區（如果我錯了，請糾正我）。

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現在回到主要問題“Windows中套接字發送緩沖區的大小是多少？”。 我想如果你有足夠的內存，如果有必要可以超過1 GB（不知道最大限制是多少）。

Answer 2

我可以重現這種行為，並且使用資源監視器很容易看到Windows在發生send（）時確實分配了1GB的緩沖區空間。

一個有趣的功能是，如果您在第一個發送后立即執行第二次發送，則在兩個發送完成之前，該呼叫不會返回。 發送完成后，第一次發送的緩沖區空間將被釋放，但第二次send（）將繼續阻塞，直到所有數據都已傳輸完畢。

我懷疑行為的不同是因為第一次發送完成后第二次調用send（）已經阻塞了。 send（）的第三次調用立即返回（並且分配了1GB的緩沖區空間），就像第一次調用一樣，依此類推，交替進行。

所以我得出結論，問題的答案（“發送緩沖區有多大？”）是“與Windows認為合適的大”。 結果是，為了避免耗盡系統內存，你應該將阻塞發送限制在不超過幾百兆字節。

你對setsockopt（）的調用是不正確的; 第四個參數應該是一個指向整數的指針，而不是一個轉換為指針的整數。 一旦糾正，事實證明將緩沖區大小設置為零會導致send（）始終阻塞。

總而言之，觀察到的行為是send（）將立即返回提供：

• 有足夠的內存來緩沖所有提供的數據
• 沒有發送已經在進行中
• 緩沖區大小未設置為零

否則，它將在數據發送后返回。

KB214397描述了一些 - 感謝漢斯！ 特別是它描述了將緩沖區大小設置為零會禁用Winsock緩沖，並且注釋“如果需要，Winsock可以緩沖超過SO_SNDBUF緩沖區大小”。

（描述的完成通知與觀察到的行為不完全匹配，這取決於我猜你如何解釋“先前緩沖的發送”。但它已經接近了。）

請注意，除了無意中耗盡系統內存的風險之外，這一切都不重要。 如果你真的需要知道另一端的代碼是否已經收到了你的所有數據，那么唯一可行的方法就是讓它告訴你。

Answer 3

在阻塞套接字中，send（）函數在提供給它的整個數據放入發送緩沖區之前不會返回。

這不能保證。 如果有可用的緩沖區空間，但沒有足夠的空間容納整個數據，那么套接字可以（並且通常會）接受它可以接收的任何數據而忽略其余的數據。 send()的返回值告訴您實際接受了多少字節。 您必須再次調用send()來發送剩余數據。

那么發送緩沖區的大小是多少？

使用帶有SO_SNDBUF選項的getsockopt()來查找。

使用帶有SO_SNDBUF選項的setsockopt()來指定您自己的緩沖區大小。 但是，套接字可能會對您指定的值施加最大上限。 使用getsockopt()來找出實際分配的大小。