RECV(2)

ИМЯ
recv, recvfrom, recvmsg - принимает сообщение из сокета

ОБЗОР
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                 struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

ОПИСАНИЕ
Системные вызовы recv(), recvfrom() и recvmsg() используются для получения сообщений из сокета. Они могут использоваться для получения данных, независимо от того, является ли сокет ориентированным на соединения или нет. В этой странице сперва описаны общие свойства всех трёх системных вызовов, а затем описываются различия между ними.

Вызов recv() отличается от read(2) только наличием аргумента flags. Если значение flags равно нулю, то вызов recv() эквивалентен read(2) (но смотрите ЗАМЕЧАНИЯ). Также, вызов
    recv(sockfd, buf, len, flags); эквивалентен
    recvfrom(sockfd, buf, len, flags, NULL, NULL);

При успешном выполнении все три вызова возвращают длину сообщения. Если сообщение слишком длинное и не поместилось в предоставленный буфер, лишние байты могут быть отброшены, в зависимости от типа сокета, на котором принимаются сообщения.

Если на сокете не доступно ни одного сообщения, то обсуждаемые вызовы ожидают их прибытия, если сокет не помечен как неблокирующий (см. fcntl(2)), в противном случае возвращается значение -1, а внешняя переменная errno устанавливается в значение EAGAIN или EWOULDBLOCK. Все эти вызовы обычно сразу возвращают все доступные данные вплоть до запрошенного объема, а не ждут, пока появятся данные полной запрошенной длины.

Для определения появления новых данных в сокете приложение может использовать select(2), poll(2) или epoll(7).

  Аргумент флагов
Аргумент flags формируется с помощью объединения логической операцией ИЛИ одного или более следующих значений:

MSG_CMSG_CLOEXEC (только для recvmsg(); начиная с Linux 2.6.23)
    Установить флаг close-on-exec для файлового дескриптора, полученного через доменный файловый дескриптор UNIX, с помощью операции SCM_RIGHTS (описана в unix(7)). Этот флаг полезен по тем же причинам что и флаг O_CLOEXEC у open(2).

MSG_DONTWAIT (начиная с Linux 2.2)
    Включить неблокирующий режим. Если операция могла бы привести к блокировке, возвращается EAGAIN или EWOULDBLOCK. Такое поведение подобно заданию флага O_NONBLOCK (в fcntl(2) операцией F_SETFL), но отличие в том, что MSG_DONTWAIT указывается в вызове, а O_NONBLOCK задаётся в описании открытого файла (смотрите open(2)), что влияет на все нити вызывающего процесса, а также на другие процессы, у которых есть файловые дескрипторы, ссылающиеся на это описание открытого файла.

MSG_ERRQUEUE (начиная с Linux 2.2)
    Указание этого флага позволяет получить из очереди ошибок сокета накопившиеся ошибки. Ошибка передаётся в вспомогательном сообщении тип которого зависит от протокола (для IPv4 это IP_RECVERR). Вызывающий должен предоставить буфер достаточного размера. Дополнительная информация приведена в cmsg(3) и ip(7). Содержимое исходного пакета, который привёл к ошибке, передаётся в виде обычных данных через msg_iovec. Исходный адрес назначения датаграммы, которая привела к ошибке, передаётся через msg_name.

    Для локальных ошибок адрес не передаётся (это можно выяснить, проверив поле cmsg_len структуры cmsghdr). Для ошибок при приёме устанавливается флаг MSG_ERRQUEUE в msghdr. После того, как ошибка передана программе, следующая ошибка в очереди ошибок становится ожидающей ошибкой и передается программе при следующей операции на сокете. Ошибка передаётся в виде структуры sock_extended_err:
    #define SO_EE_ORIGIN_NONE    0
    #define SO_EE_ORIGIN_LOCAL   1
    #define SO_EE_ORIGIN_ICMP    2
    #define SO_EE_ORIGIN_ICMP6   3
    struct sock_extended_err
    {
        uint32_t ee_errno;   /* номер ошибки */
        uint8_t  ee_origin;  /* источник её происхождения */
        uint8_t  ee_type;    /* тип */
        uint8_t  ee_code;    /* код */
        uint8_t  ee_pad;     /* заполнение для выравнивания */
        uint32_t ee_info;    /* дополнительная информация */
        uint32_t ee_data;    /* прочие данные */
        /* далее могут содержаться ещё данные */
    };
    struct sockaddr *SO_EE_OFFENDER(struct sock_extended_err *);

    В ee_errno содержится значение errno для ожидающей ошибки. В ee_origin содержится источник происхождения ошибки. Смысл остальных полей зависит от протокола. Макрос SOCK_EE_OFFENDER возвращает указатель на адрес сетевого объекта, породившего ошибку. Если этот адрес неизвестен, то поле sa_family структуры sockaddr содержит значение AF_UNSPEC, а прочие поля структуры sockaddr не определены. Содержимое пакета, вызвавшего ошибку, передаётся в виде обычных данных.

    Для локальных ошибок адрес не передаётся (это можно выяснить, проверив поле cmsg_len структуры cmsghdr). Для ошибок при приёме устанавливается флаг MSG_ERRQUEUE в msghdr. После того, как ошибка передана программе, следующая ошибка в очереди ошибок становится ожидающей ошибкой и передается программе при следующей операции на сокете.

MSG_OOB
    Этот флаг запрашивает приём внеполосных данных, которые в противном случае не были бы получены в обычном потоке данных. Некоторые протоколы помещают данные повышенной срочности в начало очереди с обычными данными, и поэтому этот флаг не может использоваться с такими протоколами.

MSG_PEEK
    Этот флаг заставляет выбрать данные из начала очереди приёма, но не удалять их оттуда. Таким образом, последующий вызов вернёт те же самые данные.

MSG_TRUNC (начиная с Linux 2.2)
    Для «сырых» данных (AF_PACKET), дейтаграмм Интернета (начиная с Linux 2.4.27/2.6.8), netlink (начиная с Linux 2.6.22) и дейтаграмм UNIX (начиная с Linux 3.4) возвращает реальную длину пакета или дейтаграммы, даже если она была больше, чем предоставленный буфер. Описание использования с потоковым сокетами Интернета смотрите в tcp(7).

MSG_WAITALL (начиная с Linux 2.2)
    Этим флагом включается блокирование операции до полной обработки запроса. Однако, этот вызов всё равно может вернуть меньше данных, чем было запрошено, если был пойман сигнал, произошла ошибка или разрыв соединения, или если начали поступать данные другого типа, не того, который был сначала. Этот флаг не влияет на датаграммные сокеты.

  recvfrom()
Вызов recvfrom() помещает принятое сообщение в буфер buf. Вызывающий должен указать размер буфера в len. Если значение src_addr не равно NULL, и в нижележащем протоколе используется адрес источника сообщения, то адрес источника помещается в буфер, указанный в src_addr. В этом случае addrlen является аргументом-результатом. Перед вызовом ему должно быть присвоено значение длины буфера, связанного с src_addr. При возврате addrlen обновляется и содержит действительный размер адреса источника. Возвращаемый адрес обрезается, если предоставленный буфер слишком мал; в этом случае addrlen будет содержать значение большее, чем указывалось в вызове. Если вызывающему адрес источника не нужен, то значение src_addr и addrlen должно быть равно NULL.

  recv()
Вызов recv(), обычно, используется только на соединённом сокете (смотрите connect(2)). Он идентичен вызову:
    recvfrom(fd, buf, len, flags, NULL, 0);

  recvmsg()
Для минимизации количества передаваемых аргументов в вызов recvmsg() используется структура msghdr. Она определена в <sys/socket.h> следующим образом:
struct iovec {                    /* массив элементов приёма/передачи */
    void  *iov_base;              /* начальный адрес */
    size_t iov_len;               /* количество передаваемых байт */
};
struct msghdr {
    void         *msg_name;       /* необязательный адрес */
    socklen_t     msg_namelen;    /* размер адреса */
    struct iovec *msg_iov;        /* массив приёма/передачи */
    size_t        msg_iovlen;     /* количество элементов в msg_iov */
    void         *msg_control;    /* вспомогательные данные,
                                     см. ниже */
    size_t        msg_controllen; /* размер буфера вспомогательных
                                     данных */
    int           msg_flags;      /* флаги принятого сообщения */
};

Поле msg_name указывает на выделенный вызывающим буфер, который используется для возврата адреса источника, если сокет не соединён. Вызывающий должен указать в msg_namelen размер этого буфера перед вызовом; при успешном выполнении вызова в msg_namelen будет содержаться длина возвращаемого адреса. Если приложению не нужно знать адрес источника, то в msg_name можно указать NULL. В полях msg_iov и msg_iovlen описываются место приёма/передачи, обсуждаемые в readv(2). Поле msg_control длиной msg_controllen указывает на буфер для других сообщений, связанных с управлением протоколом или на буфер для разнообразных вспомогательных данных. При вызове recvmsg() в поле msg_controllen должен указываться размер доступного буфера, чей адрес передан в msg_control; при успешном выполнении вызова в этом параметре будет находиться длина последовательности контрольных сообщений.

Сообщения имеют следующий вид:
struct cmsghdr {
    size_t cmsg_len;    /* счетчик байтов данных с заголовком
                           (тип — socklen_t в POSIX) */
    int    cmsg_level;  /* начальный протокол */
    int    cmsg_type;   /* тип, зависящий от протокола */
/* после
   unsigned char cmsg_data[]; */
};

К вспомогательным данным нужно обращаться только с помощью макросов, определённых в cmsg(3).

Например, этот механизм вспомогательных данных используется в Linux для передачи расширенных ошибок, флагов IP и файловых дескрипторов через доменные сокеты Unix.

При возврате из recvmsg() устанавливается значение поля msg_flags в msghdr. Оно может содержать несколько флагов:

MSG_EOR
    означает конец записи: возвращённые данные заканчивают запись (обычно используется вместе с сокетами типа SOCK_SEQPACKET).

MSG_TRUNC
    означает, что хвостовая часть датаграммы была отброшена, потому что датаграмма была больше, чем предоставленный буфер.

MSG_CTRUNC
    означает, что часть управляющих данных была отброшена из-за недостатка места в буфере вспомогательных данных.

MSG_OOB
    возвращается для индикации получения внеполосных данных.

MSG_ERRQUEUE
    означает, что были получены не данные, а расширенное сообщение об ошибке из очереди ошибок сокета.

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Эти вызовы возвращают количество принятых байт или -1, если произошла ошибка. В случае ошибки в errno записывается код ошибки. Когда ответная сторона потока выполняет корректное отключение (shutdown), то возвращается 0 (обычный возврат «конец файла»). В датаграмных сокетах некоторых доменов (например, доменах UNIX и Internet) разрешены датаграммы нулевой длины. При получении такой датаграммы возвращается значение 0. Также значение 0 может возвращаться, если запрошенное количество принимаемых байт из потокового сокета равно 0.

ОШИБКИ
Здесь представлено несколько стандартных ошибок, возвращаемых с уровня сокетов. Могут также появиться другие ошибки, возвращаемые из соответствующих протокольных модулей; их описание находится в соответствующих справочных страницах.

EAGAIN или EWOULDBLOCK
    Сокет помечен как неблокируемый, а операция приёма привела бы к блокировке, или установлено время ожидания данных и это время истекло до получения данных. Согласно POSIX.1 в этом случае может возвращаться любая ошибка и не требуется, чтобы эти константы имели одинаковое значение, поэтому переносимое приложение должно проверить оба случая.

EBADF
    Аргумент sockfd содержит неверный файловый дескриптор.

ECONNREFUSED
    Удалённый узел отказался устанавливать сетевое соединение (обычно потому, что там не работает запрошенная служба).

EFAULT
    Указатель на приёмный буфер указывает вне адресного пространства процесса.

EINTR
    Приём данных был прерван сигналом, а данные ещё не были доступны; см. signal(7).

EINVAL
    Передан неверный аргумент.

ENOMEM
    Не удалось выделить память для recvmsg().

ENOTCONN
    Сокет, связанный с протоколом, ориентированным на соединение, не был соединён (см. connect(2) и accept(2)).

ENOTSOCK
    Файловый дескриптор sockfd указывает не на каталог.

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.4BSD (эти интерфейсы впервые появились в 4.2BSD).

В POSIX.1 описаны только флаги MSG_OOB, MSG_PEEK и MSG_WAITALL.

ЗАМЕЧАНИЯ
Если ожидает дейтаграмма нулевой длины, то read(2) и recv() с нулевым аргументом flags работают по-разному. В этом случае read(2) ничего не делает (дейтаграмма продолжает ждать), а recv() обрабатывает ожидающую дейтаграмму. Тип socklen_t появился из POSIX. Также смотрите accept(2). В соответствие с POSIX.1 поле msg_controllen структуры msghdr должно иметь тип socklen_t, но в настоящее время в glibc оно имеет тип size_t. В recvmmsg(2) можно найти информацию о специальном системном вызове Linux, который можно использовать для приёма нескольких датаграмм за один вызов.

ПРИМЕР
Пример использования recvfrom() показан в getaddrinfo(3).

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
fcntl(2), getsockopt(2), read(2), recvmmsg(2), select(2), shutdown(2), socket(2), cmsg(3), sockatmark(3), socket(7)