回答編集履歴
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回答を書いている間に質問の内容が書かれてました。フライングしてしまった。すいません。
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【質問を読み直して】
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ソースもざっとみました。バイナリー・データを送っているので、先に書いた「2. 特殊コード」方式を使うのは難しいですね。かと言って「1. タイムアウト」もタイマの制御が必要になるのでやはり難しいてす。
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バイナリー・データを送らないように改造するのが、恐らく簡単です。
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今はint型を2バイトでそのまま送っていますが、例えば4ビットづつを8ビットへ拡張して4バイトで送ることが考えられます。4ビットの値が10未満ならオフセット0x30を加え、10以上ならオフセット0x41を加えるとASCIIコードでの16進数表現になります。そして、それを受信側でデコードすることがかのうです。
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このような工夫をして送受信することで、例えばベーシック手順のSYNコードなどをペイロード中に発生しないようにします。
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そして、送信側はパケット先頭にSYNコードを付加して送り、受信側はSYNコードを受信できるまでデータを1バイトづつ破棄することが考えられます。
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追記
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例えば、よく使われる[ベーシック手順](http://software-engineering-lab.com/network/basic.html)はこの方式です。
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この方式はタイムアウトに頼らない点で優れています。ペイロードに使えない値を伝送できるようにするため、それなりの工夫（エスケープするなど）で高速化することもできます。
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回答を書いている間に質問の内容が書かれてました。フライングしてしまった。すいません。
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