基于Select模型的Windows TCP服务端和客户端程序示例
最近跟着刘远东老师的《C++百万并发网络通信引擎架构与实现(服务端、客户端、跨平台)》,Bilibili视频地址为C++百万并发网络通信引擎架构与实现(服务端、客户端、跨平台),重新复习下Windows以及Linux、MacOS下的C++网络编程。另外因为最近自己使用boost写了一个TCP服务器压力测试工具,模拟多个客户端设备连接指定的服务器,并定时向服务器推送数据,以测试服务器的并发连接数等,感觉看这个视频收货还蛮大的。
下面是Windows下使用Select模型实现的一个简易TCP服务端和客户端,客户端添加了一个命令输入线程,代码如下:
一、服务端程序代码如下:
// Server.cpp
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <Windows.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
// 要考虑字节对齐问题(32位和64位,平台和系统)
enum CMDTYPE
{
CMD_LOGIN, // 登录
CMD_LOGIN_RESULT, // 登录返回结果
CMD_LOGOUT, // 登出
CMD_LOGOUT_RESULT, // 登出返回结果
CMD_NEW_USER_JOIN, // 新用户加入
CMD_ERROR // 错误
};
// 消息头
struct DataHeader
{
int cmd; // 命令类型
int dataLength; // 消息体的数据长度
};
// 消息体
// DataPackage
// 登录
struct Login : public DataHeader
{
Login()
{
dataLength = sizeof(Login);
cmd = CMD_LOGIN;
}
char userName[32];
char passWord[32];
};
// 登录结果
struct LoginResult : public DataHeader
{
LoginResult()
{
dataLength = sizeof(Login);
cmd = CMD_LOGIN_RESULT;
result = 0;
}
int result;
};
// 登出
struct Logout : public DataHeader
{
Logout()
{
dataLength = sizeof(Logout);
cmd = CMD_LOGOUT;
}
char userName[32];
};
// 登出结果
struct LogoutResult : public DataHeader
{
LogoutResult()
{
dataLength = sizeof(LogoutResult);
cmd = CMD_LOGOUT_RESULT;
result = 0;
}
int result;
};
// 新用户加入
// 登出
struct NewUserJoin : public DataHeader
{
NewUserJoin()
{
dataLength = sizeof(NewUserJoin);
cmd = CMD_NEW_USER_JOIN;
sock = 0;
}
int sock;
};
std::vector<SOCKET> g_clientList; // 客户端套接字列表
int processor(SOCKET sock)
{
// 缓冲区(4096字节)
char szRecv[4096] = {};
// 5、接收客户端的请求
// 先接收消息头
int recvLen = recv(sock, szRecv, sizeof(DataHeader), 0);
DataHeader *pHeader = (DataHeader*)szRecv;
if (recvLen <= 0)
{
printf("客户端<Socket=%d>已退出,任务结束...", sock);
return -1;
}
// 6、处理请求
switch (pHeader->cmd)
{
case CMD_LOGIN:
{
Login *login = (Login*)szRecv;
recv(sock, szRecv + sizeof(DataHeader), pHeader->dataLength - sizeof(DataHeader), 0);
printf("收到客户端<Socket=%d>请求:CMD_LOGIN, 数据长度:%d, userName:%s Password: %s\n",
sock, login->dataLength, login->userName, login->passWord);
// 忽略判断用户名和密码是否正确的过程
LoginResult ret;
send(sock, (char*)&ret, sizeof(LoginResult), 0);
}
break;
case CMD_LOGOUT:
{
Logout *logout = (Logout*)szRecv;
recv(sock, szRecv + sizeof(DataHeader), pHeader->dataLength - sizeof(DataHeader), 0);
printf("收到客户端<Socket=%d>请求:CMD_LOGOUT, 数据长度:%d, userName:%s\n",
sock, logout->dataLength, logout->userName);
LogoutResult ret;
send(sock, (char*)&ret, sizeof(LogoutResult), 0);
}
break;
default:
{
DataHeader header = { 0, CMD_ERROR };
send(sock, (char*)&header, sizeof(header), 0);
break;
}
}
return 0;
}
int main(int argc, char *agrv[])
{
// 加载套接字库
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);
// 启动Windows Socket 2.x环境
err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);
// 使用Socket API建立简易的TCP服务端
if (err != 0) {
/* Tell the user that we could not find a usable */
/* WinSock DLL. */
return 1;
}
/* Confirm that the WinSock DLL supports 2.2.*/
/* Note that if the DLL supports versions greater */
/* than 2.2 in addition to 2.2, it will still return */
/* 2.2 in wVersion since that is the version we */
/* requested. */
if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 ||
HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {
/* Tell the user that we could not find a usable */
/* WinSock DLL. */
WSACleanup();
return 1;
}
/* The WinSock DLL is acceptable. Proceed. */
//----------------------
// Create a SOCKET for listening for
// incoming connection requests.
SOCKET ListenSocket;
ListenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (ListenSocket == INVALID_SOCKET) {
printf("Error at socket(): %ld\n", WSAGetLastError());
WSACleanup();
return 1;
}
//----------------------
// The sockaddr_in structure specifies the address family,
// IP address, and port for the socket that is being bound.
sockaddr_in service;
service.sin_family = AF_INET;
//service.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
service.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
service.sin_port = htons(27015);
if (bind(ListenSocket,
(SOCKADDR*)&service,
sizeof(service)) == SOCKET_ERROR) {
printf("bind() failed.绑定网络端口失败\n");
closesocket(ListenSocket);
WSACleanup();
return 1;
}
else
{
printf("绑定网络端口成功...\n");
}
//----------------------
// Listen for incoming connection requests.
// on the created socket
if (listen(ListenSocket, 5) == SOCKET_ERROR) {
printf("错误,监听网络端口失败...\n");
closesocket(ListenSocket);
WSACleanup();
return 1;
}
else
{
printf("监听网络端口成功...\n");
}
printf("等待客户端连接...\n");
while (true)
{
// Berkeley sockets
fd_set readfds; // 描述符(socket)集合
fd_set writefds;
fd_set exceptfds;
// 清理集合
FD_ZERO(&readfds);
FD_ZERO(&writefds);
FD_ZERO(&exceptfds);
// 将描述符(socket)加入集合
FD_SET(ListenSocket, &readfds);
FD_SET(ListenSocket, &writefds);
FD_SET(ListenSocket, &exceptfds);
for (int n = (int)g_clientList.size() - 1; n >= 0 ; n--)
{
FD_SET(g_clientList[n], &readfds);
}
// 设置超时时间 select 非阻塞
timeval timeout = { 1, 0 };
// nfds是一个整数值,是指fd_set集合中所有描述符(socket)的范围,而不是数量
// 即是所有文件描述符最大值+1 在Windows中这个参数可以写0
//int ret = select(ListenSocket + 1, &readfds, &writefds, &exceptfds, NULL);
int ret = select(ListenSocket + 1, &readfds, &writefds, &exceptfds, &timeout);
if (ret < 0)
{
printf("select任务结束,called failed:%d!\n", WSAGetLastError());
break;
}
// 是否有数据可读
// 判断描述符(socket)是否在集合中
if (FD_ISSET(ListenSocket, &readfds))
{
//FD_CLR(ListenSocket, &readfds);
// Create a SOCKET for accepting incoming requests.
// 4. accept 等待接受客户端连接
SOCKADDR_IN clientAddr = {};
int nAddrLen = sizeof(SOCKADDR_IN);
SOCKET ClientSocket = INVALID_SOCKET;
ClientSocket = accept(ListenSocket, (SOCKADDR*)&clientAddr, &nAddrLen);
if (INVALID_SOCKET == ClientSocket) {
printf("accept() failed: %d,接收到无效客户端Socket\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
else
{
// 有新的客户端加入,向之前的所有客户端群发消息
for (int n = (int)g_clientList.size() - 1; n >= 0; n--)
{
NewUserJoin userJoin;
send(g_clientList[n], (const char*)&userJoin, sizeof(NewUserJoin), 0);
}
g_clientList.push_back(ClientSocket);
// 客户端连接成功,则显示客户端连接的IP地址和端口号
printf("新客户端<Sokcet=%d>加入,Ip地址:%s,端口号:%d\n", ClientSocket, inet_ntoa(clientAddr.sin_addr),
ntohs(clientAddr.sin_port));
}
}
for (int i = 0; i < (int)readfds.fd_count - 1; ++i)
{
if (-1 == processor(readfds.fd_array[i]))
{
auto iter = std::find(g_clientList.begin(), g_clientList.end(),
readfds.fd_array[i]);
if (iter != g_clientList.end())
{
g_clientList.erase(iter);
}
}
}
//printf("空闲时间处理其他业务...\n");
}
for (int n = (int)g_clientList.size() - 1; n >= 0; n--)
{
closesocket(g_clientList[n]);
}
// 8.关闭套接字
closesocket(ListenSocket);
// 9.清除Windows Socket环境
WSACleanup();
printf("服务端已退出,任务结束\n");
getchar();
return 0;
}
二、客户端程序代码如下:
// Client.cpp
#include <stdio.h>
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <Windows.h>
#include <WinSock2.h>
#include <thread>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
// 要考虑字节对齐问题(32位和64位,平台和系统)
enum CMDTYPE
{
CMD_LOGIN, // 登录
CMD_LOGIN_RESULT, // 登录返回结果
CMD_LOGOUT, // 登出
CMD_LOGOUT_RESULT, // 登出返回结果
CMD_NEW_USER_JOIN, // 新用户加入
CMD_ERROR // 错误
};
// 消息头
struct DataHeader
{
int cmd; // 命令类型
int dataLength; // 消息体的数据长度
};
// 消息体
// DataPackage
// 登录
struct Login : public DataHeader
{
Login()
{
dataLength = sizeof(Login);
cmd = CMD_LOGIN;
}
char userName[32];
char passWord[32];
};
// 登录结果
struct LoginResult : public DataHeader
{
LoginResult()
{
dataLength = sizeof(Login);
cmd = CMD_LOGIN_RESULT;
result = 0;
}
int result;
};
// 登出
struct Logout : public DataHeader
{
Logout()
{
dataLength = sizeof(Logout);
cmd = CMD_LOGOUT;
}
char userName[32];
};
// 登出结果
struct LogoutResult : public DataHeader
{
LogoutResult()
{
dataLength = sizeof(LogoutResult);
cmd = CMD_LOGOUT_RESULT;
result = 0;
}
int result;
};
// 新用户加入
// 登出
struct NewUserJoin : public DataHeader
{
NewUserJoin()
{
dataLength = sizeof(NewUserJoin);
cmd = CMD_NEW_USER_JOIN;
sock = 0;
}
int sock;
};
int processor(SOCKET sock)
{
// 缓冲区(4096字节)
char szRecv[4096] = {};
// 5、接收客户端的请求
// 先接收消息头
int recvLen = recv(sock, szRecv, sizeof(DataHeader), 0);
DataHeader *pHeader = (DataHeader*)szRecv;
if (recvLen <= 0)
{
printf("与服务器断开连接,任务结束...");
return -1;
}
// 6、处理请求
switch (pHeader->cmd)
{
case CMD_LOGIN_RESULT:
{
recv(sock, szRecv + sizeof(DataHeader), pHeader->dataLength - sizeof(DataHeader), 0);
LoginResult *loginRes = (LoginResult*)szRecv;
printf("收到服务器消息:CMD_LOGIN_RESULT, 数据长度:%d, result:%d\n",
loginRes->dataLength, loginRes->result);
}
break;
case CMD_LOGOUT_RESULT:
{
recv(sock, szRecv + sizeof(DataHeader), pHeader->dataLength - sizeof(DataHeader), 0);
LogoutResult *logoutRes = (LogoutResult*)szRecv;
printf("收到服务器消息:CMD_LOGOUT_RESULT, 数据长度:%d, result:%d\n",
logoutRes->dataLength, logoutRes->result);
}
case CMD_NEW_USER_JOIN:
{
recv(sock, szRecv + sizeof(DataHeader), pHeader->dataLength - sizeof(DataHeader), 0);
NewUserJoin *userJoin = (NewUserJoin*)szRecv;
printf("收到服务器消息:CMD_NEW_USER_JOIN, 数据长度:%d\n",
userJoin->dataLength);
}
break;
}
return 0;
}
bool g_bRun = true; // 是否退出程序
// 命令输入 线程入口函数
void cmdThread(SOCKET sock)
{
while (true)
{
// 输入请求命令
char cmdBuf[128] = { 0 };
printf("请输入命令:[exit | login | logout | other]\n");
scanf("%s", &cmdBuf);
// 处理请求
if (0 == strcmp(cmdBuf, "exit"))
{
g_bRun = false;
printf("退出cmdThread线程...\n");
break;
}
else if (0 == strcmp(cmdBuf, "login"))
{
// 5.向服务器发送命令请求
Login login;
strcpy(login.userName, "ccf");
strcpy(login.passWord, "ccfPwd");
send(sock, (const char*)&login, sizeof(login), 0);
}
else if (0 == strcmp(cmdBuf, "logout"))
{
// 5.向服务器发送命令请求
Logout logout;
strcpy(logout.userName, "ccf");
send(sock, (const char*)&logout, sizeof(logout), 0);
}
else
{
printf("不支持的命令,请重新输入.\n");
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
//----------------------
// Initialize Winsock
WSADATA wsaData;
int iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
if (iResult != NO_ERROR)
{
printf("WSAStartup() 错误,创建套接字库失败!\n");
return -1;
}
//----------------------
// Create a SOCKET for connecting to server
SOCKET ConnectSocket;
ConnectSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET) {
printf("创建套接字失败: %ld\n", WSAGetLastError());
WSACleanup();
return -1;
}
//----------------------
// The sockaddr_in structure specifies the address family,
// IP address, and port of the server to be connected to.
sockaddr_in clientService;
clientService.sin_family = AF_INET;
clientService.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
clientService.sin_port = htons(27015);
//----------------------
// Connect to server.
if (connect(ConnectSocket, (SOCKADDR*)&clientService, sizeof(clientService)) == SOCKET_ERROR) {
printf("连接服务器失败.\n");
WSACleanup();
return -1;
}
printf("客户端成功连接到服务器.\n");
// 循环输入命令
// 启动线程
std::thread thread_(cmdThread, ConnectSocket);
thread_.detach();
while (g_bRun)
{
fd_set fdReads;
FD_ZERO(&fdReads);
FD_SET(ConnectSocket, &fdReads);
timeval timeout = { 0, 0 };
int ret = select(ConnectSocket, &fdReads, NULL, NULL, &timeout);
if (ret < 0)
{
printf("select任务结束1...\n");
break;
}
if (FD_ISSET(ConnectSocket, &fdReads))
{
//FD_CLR(ConnectSocket, &fdReads);
// 有数据可读,可以处理了
if (-1 == processor(ConnectSocket))
{
printf("select任务结束2\n");
break;
}
}
/*Login login;
strcpy(login.userName, "ccf");
strcpy(login.passWord, "ccfPwd");
send(ConnectSocket, (const char*)&login, sizeof(Login), 0);*/
//Sleep(1000); // 发送登录数据后延时1s
//printf("空闲时间处理其他业务...\n");
}
WSACleanup();
printf("客户端已退出...\n");
getchar();
return 0;
}
之前在CSDN上看到一篇博客,是基于UDP的Linux C++简单聊天室实现,我把源代码重新整理并放在个人的GitHub上面基于UDP的Linux C++简单聊天室,同样是使用select模型实现的,有兴趣可以看一下。
基于Select模型的Windows TCP服务端和客户端程序示例的更多相关文章
- 网络编程 — Windows TCP服务端和客户端
1. 服务端 #include <iostream> #include <signal.h> #include <forward_list> #include &l ...
- php编写TCP服务端和客户端程序
1.修改php.ini,打开extension=php_sockets.dll 2.服务端程序SocketServer.php <?php //确保在连接客户端时不会超时 set_time_li ...
- swoole创建TCP服务端和客户端
服务端: server.php <?php //创建Server对象,监听 127.0.0.1:9501端口 $serv = new swoole_server("127.0.0 ...
- 【转】TCP/UDP简易通信框架源码,支持轻松管理多个TCP服务端(客户端)、UDP客户端
[转]TCP/UDP简易通信框架源码,支持轻松管理多个TCP服务端(客户端).UDP客户端 目录 说明 TCP/UDP通信主要结构 管理多个Socket的解决方案 框架中TCP部分的使用 框架中UDP ...
- 利用select实现IO多路复用TCP服务端
一.相关函数 1. int select(int maxfdp, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset,struct timeva ...
- C++封装的基于WinSock2的TCP服务端、客户端
无聊研究Winsock套接字编程,用原生的C语言接口写出来的代码看着难受,于是自己简单用C++封装一下,把思路过程理清,方便自己后续翻看和新手学习. 只写好了TCP通信服务端,有空把客户端流程也封装一 ...
- TCP/UDP简易通信框架源码,支持轻松管理多个TCP服务端(客户端)、UDP客户端
目录 说明 TCP/UDP通信主要结构 管理多个Socket的解决方案 框架中TCP部分的使用 框架中UDP部分的使用 框架源码结构 补充说明 源码地址 说明 之前有好几篇博客在讲TCP/UDP通信方 ...
- vertx 从Tcp服务端和客户端开始翻译
写TCP 服务器和客户端 vert.x能够使你很容易写出非阻塞的TCP客户端和服务器 创建一个TCP服务 最简单的创建TCP服务的方法是使用默认的配置:如下 NetServer server = ve ...
- Java TCP服务端向客户端发送图片
/** * 1.创建TCP服务端,TCP客户端 * 2.服务端等待客户端连接,客户端连接后,服务端向客户端写入图片 * 3.客户端收到后进行文件保存 * @author Administrator * ...
随机推荐
- java 回调的原理与实现
回调函数,顾名思义,用于回调的函数.回调函数只是一个功能片段,由用户按照回调函数调用约定来实现的一个函数.回调函数是一个工作流的一部分,由工作流来决定函数的调用(回调)时机. 回调原本应该是一个非常简 ...
- MongoDB的使用学习之(二)简介
原文链接:http://www.cnblogs.com/yxlblogs/p/3681089.html MongoDB 是一个高性能,开源,无模式的文档型数据库,是当前 NoSQL 数据库产品中最热门 ...
- 2019-8-31-dotnet-core-集成到-Mattermost-聊天工具
title author date CreateTime categories dotnet core 集成到 Mattermost 聊天工具 lindexi 2019-08-31 16:55:58 ...
- springboot集成hibernate
package com.jxd.Boot.hibernate.dao.impl; import java.util.List; import javax.persistence.EntityManag ...
- 手写hashmap算法
/** * 01.自定义一个hashmap * 02.实现put增加键值对,实现key重复时替换key的值 * 03.重写toString方法,方便查看map中的键值对信息 * 04.实现get方法, ...
- Qt 倒计时验证码按钮效果
本来还想继承QTimer跟QPushButton去实现,后来发现可以使用两个QTimer来实现: 验证码倒计时间:(60s) 封装到widget类里: 需要这几个数据:Button,TimerA,Ti ...
- rest认证组件,权限组件,频率组件,url注册器,响应器组件,分页器组件
1.认证组件 1.1 认证组件利用token来实现认证 1.2 token认证的大概流程 用户登录===>获取用户名和密码===>查询用户表 如果用户存在,生成token,否则返回错误信息 ...
- Java泛型与集合笔记
第一章 Java的泛型为了兼容性和防止代码爆炸,在编译成字节碼时会进行类型擦除,编译器自动添加代码做类型转换(用到List<Integer>的地方用Integer来做转换),自动做装箱拆箱 ...
- django的安装和初步使用
安装参考:步骤也可以参考这个 很详细 https://blog.csdn.net/zww1984774346/article/details/54408759 如果想在终端查看项目结构 需要用到tre ...
- 【HDOJ6662】Acesrc and Travel(树形DP,换根)
题意:有一棵n个点的树,每个点上有两个值a[i],b[i] A和B在树上行动,A到达i能得到a[i]的偷税值,B能得到b[i],每次行动只能选择相邻的点作为目标 两个人都想最大化自己的偷税值和对方的差 ...