C# Not receiving network messages when sent back to back

I’m having difficulty receiving messages on the network when they are sent in quick succession. I can see the messages in wireshark so they are getting out, but my code is hanging reading the message. Below is a simple version of my code that demonstrates the problem:

Agent.cs

using System.Collections.Concurrent;
using System.Net.Sockets;

namespace Network;

public class Agent
{
    private readonly TcpClient client;

    private bool running;

    private readonly ConcurrentQueue<byte[]> receiveQueue = new();

    public Agent(TcpClient client)
    {
        this.client = client;

        running = true;
        Task.Run(ReceiveMessagesAsync);
    }

    public void Stop()
    {
        running = false;
        client.Close();
    }

    private async Task ReceiveMessagesAsync()
    {
        var buffer = new byte[1024];
        while (running)
        {
            var networkStream = client.GetStream();

            if (networkStream.DataAvailable)
            {
                int bytesRead = await networkStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
                if (bytesRead > 0)
                {
                    var message = new byte[bytesRead];
                    Array.Copy(buffer, message, bytesRead);
                    receiveQueue.Enqueue(message);
                }
            }
            else
            {
                await Task.Delay(100);
            }
        }
    }

    public bool TryReadMessage(out byte[] message)
    {
        receiveQueue.TryDequeue(out byte[]? buffer);

        if (buffer != null)
        {
            message = buffer;
            return true;
        }

        message = [];
        return false;
    }

    public async Task SendMessageAsync(byte[] message)
    {
        if (client?.Connected ?? false)
        {
            await client.GetStream().WriteAsync(message);
        }

        // Console.WriteLine("Message sent");
    }
}

Listener.cs

using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace Network;

public class Listener
{
    private readonly TcpListener listener;

    private bool running;

    public delegate Task ClientConnectedCallback(Agent client);

    private readonly ClientConnectedCallback clientConnected;

    public Listener(int port, ClientConnectedCallback callback)
    {
        listener = new TcpListener(IPAddress.Any, port);
        clientConnected += callback;
    }

    public void Start()
    {
        running = true;
        listener.Start();
        Task.Run(AcceptClientsAsync);
    }

    public void Stop()
    {
        running = false;
        listener.Stop();
    }

    private async Task AcceptClientsAsync()
    {
        while (running)
        {
            var client = await listener.AcceptTcpClientAsync();
            _ = clientConnected(new Agent(client));
        }
    }
}

Server Program.cs

using Network;

namespace Server;

class Program
{
    private static async Task ClientConnectedCallback(Agent client)
    {
        Console.WriteLine("Client Connected");

        try
        {
            while (true)
            {
                if (client.TryReadMessage(out var message))
                {
                    if (message[0] == 0x00)
                    {
                        Console.WriteLine($"Received message: {message[0]} {message[1]}");

                        // Ack
                        Console.WriteLine("Sending Ack");
                        var response = new byte[] { 0x01, message[1] };
                        await client.SendMessageAsync(response);

                        await Task.Delay(500);

                        // Reply
                        Console.WriteLine("Sending Reply");
                        var reply = new byte[] { 0x00, message[1] };
                        await client.SendMessageAsync(reply);
                    }
                    else if (message[0] == 0x01)
                    {
                        // Ack
                        Console.WriteLine($"Got Ack: {message[1]}");
                    }
                }
                else
                {
                    await Task.Delay(100);
                }
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine(e.Message);
        }

        Console.WriteLine("Done");
    }

    static async Task Main(string[] args)
    {
        var server = new Listener(13400, ClientConnectedCallback);
        server.Start();

        Console.WriteLine("Server started. Listening on port 13400...");

        while (true)
        {
            await Task.Delay(1000);
        }
    }
}

Client program.cs

using System.Net.Sockets;

using Network;

namespace Client;

public class TcpClientProgram
{
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var server = "127.0.0.1";
        var port = 13400;

        var client = new TcpClient(server, port);
        var clientProgram = new Agent(client);

        int nextMessageId = 0;

        while (true)
        {
            byte[] message = [0x00, (byte)nextMessageId];
            await clientProgram.SendMessageAsync(message);
            Console.WriteLine($"Sent Message: {message[0]} {message[1]}");

            while (true)
            {
                if (clientProgram.TryReadMessage(out var response))
                {
                    if (response[0] == 0x00)
                    {
                        Console.WriteLine($"Received Reply: {response[1]}");

                        // Ack
                        Console.WriteLine("Sending Ack");
                        byte[] ack = [0x01, response[1]];
                        await clientProgram.SendMessageAsync(ack);

                        nextMessageId++;
                        break;
                    }
                    else if (response[0] == 0x01)
                    {
                        Console.WriteLine($"Got Ack: {response[1]}");
                    }
                }
                else
                {
                    await Task.Delay(100);
                }
            }
        }
    }
}

From the client application I get this output:

Sent Message: 0 0
Got Ack: 0
Received Reply: 0
Sending Ack
Sent Message: 0 1

and from the server application I get this output:

Server started. Listening on port 13400...
Client Connected
Received message: 0 0
Sending Ack
Sending Reply
Got Ack: 0

I would expect the server to receive the [0x00 0x01] message, but it is going missing. I’m on Mac if that helps any. Otherwise I’m a bit bamboozled.

Thanks for the help 🙂

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật