【Socket】：实现一个简单通用的Tcp和Udp服务器及客户端
前言：本篇博客利用Socket API实现一个简单通用的Tcp及Udp服务器及客户端。并且将Tcp版本的服务器改为多进程版本和多线程版本以及引入线程池。
网络编程套接字：https://blog.csdn.net/hansionz/article/details/85226345
1. 实现一个通用简单Udp服务器/客户端
- 封装
udp的socket接口
//udp_socket.hpp
#pragma once
#include 注：网络地址为INADDR_ANY, 这个宏表示本地的任意IP地址，因为服务器可能有多个网卡，每个网卡也可能绑定多个IP 地址， 这样设置可以在所有的IP地址上监听，直到与某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个IP 地址，当然这是针对TCP的。
- 实现通用的
udp服务器
#pragma once
#include "udp_sockect.hpp"
//函数指针
typedef void (*Handler)(const std::string& req, std::string* res);
// C++ 11 式写法
//#include
//typedef std::function Handler;
class UdpServer{
public:
UdpServer()
{
//创建套接字
_sock.Sockect();
}
/* 1.创建套接字
* 2.绑定端口号
* 3.开始循环读取客户端请求
* 4.读取到请求后做请求处理
* 5.得到响应
* 6.向客户端发回响应
**/
//开启服务器
void Start( uint16_t port, Handler handler)
{
_sock.Bind( port);
while(1)
{
//不断读取客户端的请求
std::string req;
std::string re_ip;//获取远程主机的ip和端口号
uint16_t re_port;
_sock.ReceFrom(&req, &re_ip, &re_port);
//处理请求得到响应结果
std::string res;
handler(req, &res);
//返回响应给客户端
_sock.SendTo(res, re_ip, re_port);//re_ip代表目的ip和port
std::cout << "ip: " << re_ip << "port: "<< re_port << " | req: " << req << " res: " << res <<std::endl;
}
_sock.Close();
}
private:
UdpSockect _sock;
};
- 实现一个通用的
udp客户端
#pragma once
#include "udp_sockect.hpp"
class UdpClient{
public:
UdpClient(std::string& ip, uint16_t port)
:_ip(ip)
,_port(port)
{
//创建套接字
_sock.Sockect();
}
~UdpClient()
{
_sock.Close();
}
void RecvFrom(std::string* buf)
{
_sock.ReceFrom(buf);
}
void SendTo(std::string& buf)
{
_sock.SendTo(buf, _ip, _port);
}
private:
UdpSockect _sock;
std::string _ip;
uint16_t _port;
};
以上述的通用服务器和客户端实现一个英译汉词典：给出英文，发送给服务器，然后服务器返回该英文单词的汉语意思。
- 实现
英译汉词典服务器
#include "udp_server.hpp"
#include - 实现
英译汉词典客户端
#include "udp_client.hpp"
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc != 3)
{
std::cout << "Usage:./dict_client[ip][port]" << std::endl;
return 1;
}
std::string ip(argv[1]);
UdpClient client(ip, atoi(argv[2]));
while(1)
{
std::string word;
std::cout <<"请输入要查的单词：";
std::cin >> word;
if(word == "quit")
{
std::cout << "good bye" << std::endl;
break;
}
client.SendTo(word);
std::string res;
client.RecvFrom(&res);
std::cout << res << std::endl;
}
return 0;
}
代码github链接：https://github.com/hansionz/Linux_Code/tree/master/Socket/UdpCode
2.实现一个简单通用的TCP服务器/客户端
- 封装
Tcp sockect接口
//tcp_socket.hpp
#pragma once
#include - 实现通用
Tcp服务器
#pragma once
#include "tcp_socket.hpp"
typedef void (*Handler)(string& req, string* res);
class TcpServer
{
public:
TcpServer(string ip, uint16_t port)
:_ip(ip)
,_port(port)
{}
void Start(Handler handler)
{
//1.创建socket
listen_sock.Socket();
//2.绑定ip和端口号
listen_sock.Bind(_ip, _port);
//3.监听
listen_sock.Listen(5);
while(1)
{
TcpSocket new_sock;
string ip;
uint16_t port;
//4.接收连接
listen_sock.Accept(&new_sock, &ip, &port);
cout <<"client:" << ip.c_str() << " connect" << endl;
while(1)
{
//5.连接成功读取客户端请求
string req;
new_sock.Recv(&req);
//6.处理请求
string res;
handler(req, &res);
//写回处理结果
new_sock.Send(res);
cout << "客户:" << ip.c_str() << " REQ:" << req << ". RES:" << res << endl;
}
}
}
private:
TcpSocket listen_sock;
string _ip;
uint16_t _port;
};
- 实现通用
Tcp客户端
#pragma once
#include "tcp_socket.hpp"
class TcpClient
{
public:
TcpClient(string ip, uint16_t port)
:_ip(ip)
,_port(port)
{
sock.Socket();
}
void Connect()
{
sock.Connect(_ip, _port);
}
void Recv(string* buf)
{
sock.Recv(buf);
}
void Send(const string& buf)
{
sock.Send(buf);
}
~TcpClient()
{
sock.Close();
}
private:
TcpSocket sock;
string _ip;
uint16_t _port;
};
以上面通用服务器和客户端为基础实现一个简单网络翻译器。客户端输入要查询的单词，发送给服务器然后服务器经过查询项客户端。
- 实现翻译器的服务器
#include "tcp_proc_server.hpp"
#include - 实现翻译器的客户端
#include "tcp_client.hpp"
int main(int argc, char* argv[])
{
if(argc != 3)
{
cout << "Usage: ./dict_client [ip][port]" << endl;
return 1;
}
TcpClient client(argv[1], atoi(argv[2]));
client.Connect();
while(1)
{
cout << "请输入查询的单词:" << endl;
string word;
cin >> word;
if(word == "quit")
break;
client.Send(word);
string res;
client.Recv(&res);
cout << "意思是:" << res << endl;
}
return 0;
}
- Makfile写法
.PHONY:all
all:dict_client dict_server
dict_client:dict_client.cc tcp_client.hpp tcp_socket.hpp
g++ -o $@ -std=c++11 $^
dict_server:dict_server.cc tcp_server.hpp tcp_socket.hpp
g++ -o $@ -std=c++11 $^
.PHONY:clean
clean:
rm -f dict_client dict_server
代码github链接：https://github.com/hansionz/Linux_Code/tree/master/Socket
3.Tcp服务器多进程版本
#pragma once
#include "tcp_socket.hpp"
#include 4.Tcp服务器多线程版本
#pragma once
#include "tcp_socket.hpp"
#include 5.线程池版本服务器
- 实现一个线程池
#include "tcp_socket.hpp"
#include - 线程池版本的服务器
#pragma once
#include "tcp_socket.hpp"
#include "threadpool.hpp"
#include