注意:此答案仅考虑 Linux,但对于根据 IETF RFC 实现 UDP的任何其他系统也应如此。
TL;DR:使用connectToHost
和write
你必须QUdpSocket::connectToHost
然后QIODevice::write
,例如
QUdpSocket socket;
socket.connectToHost(target_address, 0);
socket.write(magic_datagram, magic_datagram_size);
这是由于sendmsg
. 然而,鉴于sendmsg
and connect
+ send
(or connectToHost
and write
) 的行为可能不会有所不同,您不应该计算connectToHost
和“写”永远工作。毕竟,WoL 是一个以太网框架。
为什么会QUdpSocket::sendTo
失败?
沿着网络栈走
IANA将端口分配给 UDP 和 TCP。我们的目标端口0
在 IANA 的注册中列为保留。这是很自然的,因为源端口 0 在UDP 规范中被明确定义为“未使用”。
然而,保留值很少会阻止我们直接输入它,Qt 很乐意接受它。因此,沿途的某些事情必须阻止我们实际发送数据报。
我们的数据报在最终进入网络之前要遍历好几层:
- Qt 的网络堆栈
- GNU C 库的 (glibc) 套接字(通常只是内核周围的一小层)
- Linux内核
- 网卡(此时真的不应该关心)
Qt 的错误管理和 C 风格的错误
在我们深入研究这个问题之前,我们应该首先通过errno
and来检查第二层是否有更多信息perror()
:
if (writtenSize != magicPacketLength)
{
if(errno)
{
int err = errno;
perror("Underlying error in UDP");
fprintf(stderr "Error number: %d\n", err);
}
result = { false, "writtenSize(" + QString::number(writtenSize)
+ ") != magicPacketLength(" + QString::number(magicPacketLength) + "): "
+ socket.errorString() };
}
这确实会报告
Underlying error in UDP: Invalid argument
Error number: 22
错误 22 是-EINVAL
,无效参数。由于 Qt 通常会很好地报告错误的参数(而不仅仅是“无法发送消息”),我们可以跳过它的实现,而是查看 glibc 甚至内核。
我们也可以在没有 Qt 的情况下重新创建行为:
int main(int argc, char* argv[]) {
int sockfd;
int not_ok = 0;
struct sockaddr_in servaddr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_aton("192.168.11.31", &servaddr.sin_addr);
// Use port 0 on no args, port 9 on any arg
servaddr.sin_port = htons(argc > 1 ? 9 : 0 );
sendto(sockfd, "", 0, MSG_CONFIRM,
(const struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
if(errno) {
int err = errno;
perror("Error during sendto");
printf("Errno: %d\n", err);
}
}
因此,我们走在正确的轨道上。但是,如果您对 Qt 的网络堆栈感兴趣,请查看
深入深渊
现在让我们完全跳过 glibc,直接进入内核。由于我们正在处理 IPv4 中的 UDP,我们需要进入/net/ipv4/udp.c
. 正如我们已经知道的那样EINVAL
,我们可以简单地搜索错误并找到:
// Note: if `usin` is valid than an destination was given to sendto.
// This is true for messages sent via QUdpSocket::sendTo.
if (usin) {
if (msg->msg_namelen < sizeof(*usin))
return -EINVAL;
if (usin->sin_family != AF_INET) {
if (usin->sin_family != AF_UNSPEC)
return -EAFNOSUPPORT;
}
daddr = usin->sin_addr.s_addr;
dport = usin->sin_port;
if (dport == 0)
return -EINVAL;
}
Linux 内核识别保留端口并在udp_sendmsg
. 虽然这看起来像是错误的函数,但sendto
系统调用是根据 实现的socket_sendmsg
,它调用udp_sendmsg
UDP 套接字。
因此,我们无法通过 发送任何 UDP 数据包QUdpSocket::sendTo
。
另一种通过QUdpSocket::connectToHost
现在,有一个替代方案QUdpSocket::sendTo
。如果我们知道我们要将所有消息发送到同一个端口,那么我们可以使用connectToHost
来避免重复:
QByteArray payload;
QUdpSocket socket;
socket.connectToHost(target_address, 0);
socket.write(payload);
如果我们尝试这个变体,我们会立即得到正确的结果。为什么?
QUdpSocket::connectToHost
使用connect
系统调用。系统connect
调用不返回 EINVAL(至少到 4.15,尚未检查更高版本)。此外,它使用ipv4_datagram_connect
,它很乐意接受任何端口。
我们还可以再次检查简单 C 中的行为:
int main(int argc, char* argv[]) {
int sockfd;
int not_ok = 0;
struct sockaddr_in servaddr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_aton("192.168.11.31", &servaddr.sin_addr);
// Use port 0 on no args, port 9 on any arg
servaddr.sin_port = htons(argc > 1 ? 9 : 0 );
connect(sockfd, (const struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
send(sockfd, "", 0, MSG_CONFIRM);
if(errno) {
int err = errno;
perror("Error during sendto");
printf("Errno: %d\n", err);
}
}
那么udp_sendmsg
,哪个被QIODevice::write
or使用send
呢?好吧,还记得if(usin)
上面的代码吗?由于地址存储在套接字的当前状态中,usin == NULL
. 目标地址检查永远不会发生。这可能是一个错误,或者完全是故意的。需要检查git log
这些文件的 s 。
鉴于connect(...)
目标端口为零可能是 UDP 的常见用例,这种行为可能永远不会改变,因为它会破坏用户空间,但是,不应过分信任不适合的保留端口在给定的协议中使用。