C++ QUdpSocket在高频环境中的极限

我的任务是以~10kHz的读取速率处理UDP数据。我正在使用Qt5.13.1（MinGW32），所以我尝试使用

QUdpSocket

我做了一个简单的测试程序，但结果有点令人沮丧。

readyRead（）

信号太慢了。由于某些原因，每2-4个信号就会有超过1或2毫秒的延迟。
我制作了一个简单的包计数器，并将其与wireshark中的内容进行比较。果然有数据包丢失

我可以做些什么来提高绩效？或者这只是Qt事件循环的极限

我用QtCreator4.10.0运行它。在Windows7上

更新：根据您的建议：我尝试了：

在不同的线程中移动套接字。这会使性能更好一些 .. 一点点

LowDelayOption=1-我没有注意到任何更改

ReceiveBufferSizeCheckTopion-我没有注意到任何更改

阅读时不使用QDebug-我没有检查它，只是用于 收集统计数据

udpproc.h

#ifndef UDPPROC_H
#define UDPPROC_H

#include "QObject"
#include "QUdpSocket"
#include "QHostAddress"
#include "QThread"

#include "QDebug"
#include "networker.h"

class UDPProc : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    UDPProc();
    ~UDPProc();
private:
    QUdpSocket dataServerSocket;
    NetWorker* netWorker;
    QThread netThread;


};

#endif // UDPPROC_H

udpproc.cpp

UDPProc:：UDPProc（） {

netWorker=新的netWorker（&dataServerSocket）；
netWorker->moveToThread（&netThread）；
netWorker->getInnerLoop（）->moveToThread（&netThread）；
连接（&netThread，SIGNAL（started（）），netWorker，插槽（serversocketprocessing（））；
连接（&this->dataServerSocket，SIGNAL（readyRead（）），netWorker->getInnerLoop（），SLOT（quit（））；
QString address=“127.0.0.3:16402”；
QHostAddress ip（地址拆分（“：”）位于（0））；
quint16端口=地址.split（“：”）.at（1）.toUShort（）；
绑定（ip，端口）；
//setSocketOption（QAbstractSocket:：LowDelayOption，1）；
dataServerSocket.moveToThread（&netThread）；
netThread.start（）；
//dataServerSocket.setSocketOption（QAbstractSocket:：ReceiveBufferSizeSocketOption，128000）；
//qDebug（）pendingDatagramSize（））；
}
如果（乘以.size（）>=10000）{
长和=0；
用于（整数x：次）{
//qDebug（）在测量代码的时间关键部分时，我建议避免使用qDebug（或任何其他慢速打印/调试功能）。它可能会对实际测量产生太大的影响

我的建议是，将从QElapsedTimer接收到的计时值存储到单独的容器（例如QVector，或者仅存储一个随时间平均的qint64），并且每隔一段时间只显示一次调试消息（每秒或仅在最后显示一次）。这样，测量造成的开销影响较小。较长时间内的平均值也将有助于测量结果的差异

我还建议您使用QeReleasedTimer:：nsecsAppeased，以避免在高频情况下出现舍入问题，因为QeReleasedTimer:：Appeased将始终舍入到最接近的毫秒（并且您已经在1ms区域内测量）

在实际显示结果时，始终可以将纳秒转换为毫秒

以10kHz频率接收的数据大小是多少？
在测量代码的时间关键部分时，我建议避免使用qDebug（或任何其他慢速打印/调试功能）。它可能会对实际测量产生太大的影响

我的建议是，将从QElapsedTimer接收到的计时值存储到单独的容器（例如QVector，或者仅存储一个随时间平均的qint64），并且每隔一段时间只显示一次调试消息（每秒或仅在最后显示一次）。这样，测量造成的开销影响较小。较长时间内的平均值也将有助于测量结果的差异

我还建议您使用QeReleasedTimer:：nsecsAppeased，以避免在高频情况下出现舍入问题，因为QeReleasedTimer:：Appeased将始终舍入到最接近的毫秒（并且您已经在1ms区域内测量）

在实际显示结果时，始终可以将纳秒转换为毫秒

您以10kHz的速率接收的数据大小是多少？
您无法在Windows上以如此高的速率接收套接字数据包。这是操作系统的限制。即使使用并将接收代码移动到无限循环中，如下所示：

socket->setSocketOption(QAbstractSocket::LowDelayOption, 1);
...

for (;;)
{
    if(socket->waitForReadyRead(1)) // waits for some events anyway
    {
        // read here
    }
}

或者，您可以在数据包结构中嵌入一些时间代码字段，并将几个数据包一起发送，或者使用一些不会丢失数据包的连接。例如，使用，因为套接字的下一种情况是可能的：


收到完整数据包
只收到了数据包的一部分
一起收到了几个包

另外，不要尝试

如果缓冲区大小被限制为某个大小，QAbstractSocket将不会
缓冲区大于此数据大小。例外情况下，缓冲区大小为
0表示读取缓冲区不受限制，并且所有传入数据都不受限制
缓冲。这是默认值

如果您仅在中的某些点读取数据，则此选项非常有用
时间（例如，在实时流媒体应用程序中）或
保护您的套接字，防止接收太多数据，这可能会
最终导致应用程序内存不足

只有QTcpSocket使用QAbstractSocket的内部缓冲区；QUdpSocket
根本不使用任何缓冲，而是依赖于隐式
操作系统提供的缓冲。因此，调用
QUdpSocket上的此函数无效

您无法在Windows上以如此高的速率接收套接字数据包。这是操作系统的限制。即使使用并且如果将您的接收代码移动到无限循环中，如下所示：

socket->setSocketOption(QAbstractSocket::LowDelayOption, 1);
...

for (;;)
{
    if(socket->waitForReadyRead(1)) // waits for some events anyway
    {
        // read here
    }
}

或者，您可以在数据包结构中嵌入一些时间代码字段，并将几个数据包一起发送，或者使用一些不会丢失数据包的连接。例如，使用，因为套接字的下一种情况是可能的：


#include "networker.h"

NetWorker::NetWorker(QUdpSocket *dataServerSocket)
{
    this->dataServerSocket = dataServerSocket;
}

NetWorker::~NetWorker()
{
    delete dataServerSocket;
}

QEventLoop *NetWorker::getInnerLoop()
{
    return &loop;
}

void NetWorker::serverSocketProccessing()
{
    while(true){
        timer.start();
        loop.exec();
        times<<timer.nsecsElapsed();
        while(dataServerSocket->hasPendingDatagrams()){
            dataServerSocket->readDatagram(buffer, dataServerSocket->pendingDatagramSize());
        }
        if (times.size() >= 10000){
            long long sum = 0;
            for (int x : times){
                //qDebug()<<x;
                sum += x;
            }
            qDebug() << "mean: "<<sum/times.size();
            break;
        }

    }
}

socket->setSocketOption(QAbstractSocket::LowDelayOption, 1);
...

for (;;)
{
    if(socket->waitForReadyRead(1)) // waits for some events anyway
    {
        // read here
    }
}