企业网站建设可以分为几个层次,怎样做访问外国网站才能不卡,龙泉市住房和城乡建设局网站,seo查询5118文章目录前言代码前言
之前#xff0c;我使用epoll实现过一个C的后端服务程序#xff0c;见#xff1a;从头开始实现一个留言板-README_c做一个留言板_大1234草的博客-CSDN博客
但是它不够简便#xff0c;无法轻松的合并到其他代码中。并且#xff0c;由于程序中使用epo…
文章目录前言代码前言
之前我使用epoll实现过一个C的后端服务程序见从头开始实现一个留言板-README_c做一个留言板_大1234草的博客-CSDN博客
但是它不够简便无法轻松的合并到其他代码中。并且由于程序中使用epoll函数代码无法运行在windows上。如果选用select倒是可以同时在windows和linux上运行。
所以本文重写一个C后端服务程序它需要便捷的嵌入到不同的项目中需要可以跨平台运行。
网上可能有很多这样的程序比如【C】HTTP Server 开源库汇总级别整理 | 像我这样的人。但是处于菜鸟阶段我得多敲代码我暂时也没有去对比不同的实现因为拖着拖着就会不想做了。
这里我们看下有哪些技术路线。第一种是套接字编程。 socket在windows和linux上的使用略有区别。所以这里不选择直接进行套接字编程。第二种是C的网络库。C的标准库没有提供网络功能所以这里选择使用GitHub - boostorg/asio: Boost.org asio module。
初次使用boost::asio会有点难上手。但是本文不介绍boost::asio的具体使用因为太冗长。这里推荐下参考资料。 《Boost程序完全开发指南》12.3 asio – 入门级介绍可以有个初步认知 GitHub - dongzj1997/Web-Server: A simple and fast HTTP server implemented using C17 and Boost.Asio. – 实战教程可以上手写asio网络代码 C11 Examples - 1.81.0– 官方教程中的HTTP Server小节质量不错的代码
本文代码修改自上面的链接。
详细代码见仓库。 代码
本文实现的是一个单线程异步的socket服务程序。
程序的功能是接收从客户端发送过来的字符串返回相同的字符串后关闭连接。
代码的基本结构 封装一个server类负责功能的启动停止信号处理以及监听(listen)和接收连接(accept)功能。 封装一个connect类围绕已经建立连接的socket处理读写操作。(因为不同的连接需要不同的存储缓冲区空间所以每个连接都有个connect对象) 封装一个connect_manager类管理所有的connect对象。
有很多东西我还没有完全搞清楚。
主要分为五个部分网络编程中基础知识C的基本语法boost::asio的基本使用代码的结构设计不同操作系统的API的使用以实现相同的功能。 socket中优雅的关闭。 端口复用与地址复用socket 端口复用 SO_REUSEPORT 与 SO_REUSEADDR - schips - 博客园 C中的左值右值移动语义错误码等。 asio中单线程异步的基本原理asio的多线程编程。 代码的结构设计。(本文的代码参考自之前的链接。代码结构中很好的一点是使用connect_manager去管理connect。当connect释放的时候connect调用的是connect_managet中的方法。从而避免了在server中做这件事。这样的结构很好。) Linux中信号windows中信号windows中事件这三者的区别。
下面是具体代码。
首先是main函数代码。
#include server.hint main(int argc, char *argv[])
{server s(127.0.0.1,6666);s.run();return 0;
}下面是server类的封装。
#pragma once
#include connection.h
#include boost/asio.hppclass server {
public:server(const std::string address, const std::string port);void run();void stop();
private:void do_accept();
private:boost::asio::io_context m_io_context;boost::asio::ip::tcp::acceptor m_acceptor;connection_manager m_connection_manager;boost::asio::signal_set m_signals;
};#include server.h
#include iostream
#include boost/asio/ip/tcp.hpp
#include boost/bind/bind.hpp
#include fstreamserver::server(const std::string address, const std::string port): m_io_context(1), m_acceptor(m_io_context),m_connection_manager(),m_signals(m_io_context)
{// 在win下使用taskkill发送信号会让进程直接退出并没有执行这里的信号处理。// 目前不清楚可参考https://stackoverflow.com/questions/26404907/gracefully-terminate-a-boost-asio-based-windows-console-applicationm_signals.add(SIGINT);m_signals.add(SIGTERM);m_signals.async_wait([this](boost::system::error_code ec, int signo){if(signo SIGINT || signo SIGTERM) {stop();}});boost::asio::ip::tcp::resolver resolver(m_io_context);boost::asio::ip::tcp::endpoint endpoint *resolver.resolve(address, port).begin();m_acceptor.open(endpoint.protocol());m_acceptor.set_option(boost::asio::ip::tcp::acceptor::reuse_address(true));m_acceptor.bind(endpoint);m_acceptor.listen();do_accept();
}void server::do_accept()
{// Move accept handler requirementsm_acceptor.async_accept([this](boost::system::error_code ec, boost::asio::ip::tcp::socket socket){// Check whether the server was stopped by a signal before this// completion handler had a chance to run.if (!m_acceptor.is_open()) {return;}if (!ec) {m_connection_manager.start(std::make_sharedconnection(std::move(socket), m_connection_manager));}do_accept();});
}void server::run()
{m_io_context.run();
}void server::stop()
{// 服务器停止是通过取消所有未完成的异步操作来实现的。// 一旦所有操作都完成io_context::run() 函数将退出。m_acceptor.close();m_connection_manager.stop_all();
}接下来是connect类。我把connect_manager类也放在同一个文件里面了。
#pragma once
#include memory
#include set
#include boost/asio/ip/tcp.hppclass connection;
typedef std::shared_ptrconnection connection_ptr;class connection_manager {
public:connection_manager() default;connection_manager(const connection_manager) delete;connection_manager operator(const connection_manager) delete;void start(connection_ptr c);void stop(connection_ptr c);void stop_all();private:std::setconnection_ptr m_connections;
};class connection : public std::enable_shared_from_thisconnection {
public:connection(const connection) delete;connection operator(const connection) delete;connection(boost::asio::ip::tcp::socket socket, connection_manager manager);void start();void stop();private:void do_read();void do_write();void handle_read(const boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred);void handle_write(const boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred);private:boost::asio::ip::tcp::socket m_socket;int m_write_size 0;std::arraychar, 4096 m_read_buffer;std::arraychar, 4096 m_write_buffer;connection_manager m_connection_manager;};#include connection.h
#include boost/bind/bind.hpp
#include boost/asio/placeholders.hppvoid connection_manager::start(connection_ptr c)
{m_connections.insert(c);c-start();
}void connection_manager::stop(connection_ptr c)
{m_connections.erase(c);c-stop();
}void connection_manager::stop_all()
{for (auto c: m_connections)c-stop();m_connections.clear();
}connection::connection(boost::asio::ip::tcp::socket socket,connection_manager manager): m_socket(std::move(socket)),m_connection_manager(manager)
{
}void connection::start()
{do_read();
}void connection::do_read()
{m_socket.async_read_some(boost::asio::buffer(m_read_buffer),boost::bind(connection::handle_read, shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error, boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
}void connection::handle_read(const boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred)
{if(!ec) {// 检查是否接受到完整的信息(这里假定收到的信息完整)// 单线程的异步程序这里会存在问题麻m_write_buffer.fill(\0);m_write_buffer m_read_buffer;m_write_size bytes_transferred;do_write();}else if(ec ! boost::asio::error::operation_aborted){m_connection_manager.stop(shared_from_this());}
}void connection::do_write()
{m_socket.async_write_some(boost::asio::buffer(m_write_buffer.data(), m_write_size),boost::bind(connection::handle_write, shared_from_this(), boost::asio::placeholders::error, boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
}void connection::handle_write(const boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred)
{if(!ec) {// 发送后断开连接m_connection_manager.stop(shared_from_this()); // 这里的写法比较神奇.调用管理者来释放自己.// 直接调用connection::stop会导致connection_manager中该对象的智能指针没有删除(虽然在对象释放后这个智能指针可能指向为空) }else if(ec ! boost::asio::error::operation_aborted) {m_connection_manager.stop(shared_from_this());}
}void connection::stop()
{// m_socket.close();// 优雅的关闭发送缓冲区中的内容发送完毕后再完全关闭boost::system::error_code ignored_ec;m_socket.shutdown(boost::asio::ip::tcp::socket::shutdown_both, ignored_ec);
}
