TCP通信でメッセージが返ってこない

Question

TCP通信のやり取りをするプログラムを作りたいと思っています。

クライアント側はC#、サーバ側はCを使い、
「クライアントがメッセージを送り、サーバーはクライアントに"hello"と返す。これをクライアントが"exit"と送るまで繰り返す。」
というコンソールアプリを作りましたが、"exit"以外のメッセージを送る場合にクライアントがメッセージを受け取ることができず、そこから動かなくなってしまいます。

上記の問題の原因と、ちゃんとサーバーからのメッセージを受け取ることができるようにするにはどうすればよいのかをご教授願います。

###コンソール表示
クライアント側

enter message:
abcde
(ここから動かない。ctrl+cで終了し、再実行)
enter message:
exit
response message: hello


end.

サーバー側

abcde
sent :hello
exit
sent :hello

###ソースコード

//クライアント側
using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class Client {
    public static void Main() {
        string sendMsg = "";
        string host = "xxx.xxx.xxx.xxx";//IPアドレスは省略
        int port = 7777;

        TcpClient tcp = new TcpClient(host, port);
        NetworkStream stream = tcp.GetStream();

        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        byte[] resBytes = new byte[256];
        int resSize = 0;

        do {
            Console.WriteLine("enter message: ");
            sendMsg = Console.ReadLine()+"\0";
            byte[] sendBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);
            Console.WriteLine("send message: " + sendMsg);
            stream.Write(sendBytes, 0, sendBytes.Length);

            do {
                resSize = stream.Read(resBytes, 0, resBytes.Length);
                if (resSize == 0) {
                    break;
                }
                ms.Write(resBytes, 0, resSize);
            } while (stream.DataAvailable || resBytes[resSize - 1] != '\n');

            string resMsg = Encoding.UTF8.GetString(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
            Console.WriteLine("response message: " + resMsg);
        } while (sendMsg != "exit\0");

        Console.WriteLine("end.");
        Console.ReadLine();

        ms.Close();
        stream.Close();
        tcp.Close();
    }
}

//サーバー側
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
	int sock0;
	struct sockaddr_in addr;
	struct sockaddr_in client;
	int len;
	int sock;
	char buf[128];
	char sendMsg[256] = "hello";

	sock0 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(7777);
	addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

	bind(sock0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	
	do {
		listen(sock0, 5);

		len = sizeof(client);
		sock = accept(sock0, (struct sockaddr *)&client, &len);

		int recvMsglen;
		recvMsglen = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
		printf("%s\n", buf);

		write(sock, sendMsg, sizeof(sendMsg));
		printf("sent :%s\n", sendMsg);

	}while (strcmp(buf, "exit") != 0);

	close(sock);
	close(sock0);

	return 0;
}

Answer 1

サーバ側が以下の繰り返しになってますね
listen
accept
recv
write

writeの次はlistenですから、新しくクライアントが接続してこないとそこで永遠に止まってしまいます

非同期通信にする必要がありますが、ライブラリを使わないと面倒だと思います
私はC++ならboost::asio 使いましたが、これも楽とはいえまだ面倒です
C#ですがPhotonとかMagicOnionとか楽そうな印象がありました

あと気になる点は、writeの返り値はチェックしましょう
100byteを送信しても返り値が30なら、
残りの70byteは送信されていませんので再度送信する必要があります

Comments

[yumetodo]

boost.beastとboost.asioの組み合わせで多少は楽になったと思いますがね・・・、C#とかNode.jsで書きたい気持ち

[kaitorisenkou]

一度の接続で何回もやり取りはできない、という事でよろしいでしょうか？

[izmktr]

ちがいます、あなたの書き方が悪いせいで何度もやり取りできない設計になっています
非同期の設計をしっかりする必要がありますが、死ぬほど面倒すぎて私は諦めました

[kaitorisenkou]

listenとacceptをループから外すことで無事解決しました！ありがとうございました！

Answer 2

補足です。

サーバー側のrecvも

recvMsglen = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);

一度にすべてのデータを受け取れるとは限りません（今回はデータが小さいのでうまくいきますが）。
クライアント側がわざわざ"\0"文字を付けているので、
例えば'\0'が現れるまでrecvを繰り返す、といった処理が必要です。

※send/recvで送受信するデータは1対1にはなりません。send二回で送ったものがrecv1回ですべて受け取れたり、send１回で送ったものがrecv2回で受け取ることもあります。その辺を注意してプログラムを書く必要があります。

Answer 3

クライアント側の
while (stream.DataAvailable || resBytes[resSize - 1] != '\n');
だと両方がFalseにならないとずっとwhile文を実行します。
resBytes[resSize - 1] != '\n'ですけどサーバ側の送信メッセージは'Hello'でなく'Hello\n'である必要があると思います。
exitを送ると終了する理由はおそらくですが、exitを送信することでサーバは終了します。
クライアントは接続先がなくなったため、
if (resSize == 0) {
break;
}
を通ってwhile文をbreakしたので正常に動作するように見えたわけです。
こういった処理をチェックするにはデバックモードを利用するか至るところにConsole.WriteLineを挿入しどこの処理が実行されているか見ると確認しやすいです。

Comments

[kaitorisenkou]

回答ありがとうございます！クライアント側の問題が解決しました！

Answer 4

解決しましたので、修正したソースコードを載せておきます。

using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class Client {
    public static void Main() {
        string sendMsg = "";
        string host = "xxx.xxx.xxx.xxx";
        int port = 7777;

        TcpClient tcp = new TcpClient(host, port);
        NetworkStream stream = tcp.GetStream();

        MemoryStream ms = new MemoryStream();
        byte[] resBytes = new byte[256];
        int resSize = 0;

        do {
            ms = new MemoryStream();
            Console.WriteLine("enter message: ");
            sendMsg = Console.ReadLine()+"\0";
            byte[] sendBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);
            Console.WriteLine("send message: " + sendMsg);
            stream.Write(sendBytes, 0, sendBytes.Length);

            do {
                resSize = stream.Read(resBytes, 0, resBytes.Length);
                if (resSize == 0) {
                    break;
                }
                ms.Write(resBytes, 0, resSize);
                Console.WriteLine("" + resSize);
            } while (stream.DataAvailable && resBytes[resSize - 1] != '\0');

            string resMsg = Encoding.UTF8.GetString(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
            //string resMsg = Encoding.UTF8.GetString(resBytes);
            Console.WriteLine("response message: " + resMsg);
        } while (sendMsg != "exit\0");

        Console.WriteLine("end.");
        Console.ReadLine();

        ms.Close();
        stream.Close();
        tcp.Close();
    }
}

//サーバー側
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main()
{
	int sock0;
	struct sockaddr_in addr;
	struct sockaddr_in client;
	int len;
	int sock;
	char buf[128];
	//char sendMsg[256] = "hello";
	int num = 0;

	sock0 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(7777);
	addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

	bind(sock0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	
	//do {
	listen(sock0, 5);

	len = sizeof(client);
	sock = accept(sock0, (struct sockaddr *)&client, &len);

	do {
		int recvMsglen;
		recvMsglen = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
		printf("%s\n", buf);

		char sendMsg[] = "hello";
		write(sock, sendMsg, sizeof(sendMsg));
		printf("sent :%s\n", sendMsg);
		
	}while (strcmp(buf, "exit") != 0);

	close(sock);
	close(sock0);

	return 0;
}