C++ネットワークプログラミング学習:ネットワークデータメッセージの送受信

ネットワークプログラミング学習レコード

使用言語はC/C+

ソースコードサポートプラットフォームは、Windows

笔记一:基础TCP服务端/クライアント 点我跳转笔记二:ネットワークデータメッセージの送受信 点我跳转笔记三:selectネットワークモデル 点我跳转笔记四:プラットフォームをまたいでWindowsをサポート、Linuxシステム 点我跳转笔记5:ソースコードのパッケージ 点我跳转笔记6:バッファオーバーフローと粘着包分包 点我跳转笔记7:サービス端マルチスレッド分离业务処理高负荷 点我跳转笔记
ノート2

ネットワークプログラミング学習記録

一、ネットワークデータメッセージのフォーマット定義

二、パケットヘッダとパケットデータを別々に送受信

1.要約

2.コードおよびその詳細なコメント

2.1サービス側コード

2.2クライアントコード

三、分割送受信メッセージデータを一次送受信に変更

1.構想

2.コードおよびその詳細なコメント

2.1サービス側コード

2.2クライアントコード

一、ネットワークデータメッセージのフォーマット定義

メッセージには2つの部分があり、パケットヘッダとパケットは、ネットワークメッセージの基本ユニットである.

ヘッダ:今回のメッセージパケットのサイズを記述し、パケットデータの役割を記述する.

パッケージ:転送する必要があるデータが含まれています.

  このデータ構造によれば,パケットヘッダの内容に基づいて,パケット体のデータを柔軟に処理することができる.
二、包頭と包体データを別々に送受する
1.概括
  上記のネットワークデータメッセージの定義を通じて、簡単に考えることができます.

送信側は2回のsend操作を行い、1回目のsendはパケットヘッダを送信し、2回目のsendはパケット体を送信し、ネットワークデータメッセージの送信を実現することができる.

受信側は2回のrecv操作を行い、1回目のrecvはパケットヘッダを受信し、2回目のrecvはパケット体を受信し、パケットヘッダの内容に基づいてデータ処理を行い、ネットワークデータメッセージの受信を実現することができる.

以上の操作により、ネットワークデータメッセージの送受信を実現できます.
2.コードとその詳細なコメント
2.1サービス側コード

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include
#include
#include

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//         windows   

using namespace std; 
 
//         
enum cmd 
{
     
	CMD_LOGIN,//   
	CMD_LOGOUT,//   
	CMD_ERROR//   
};
//       
struct DateHeader 
{
     
	short cmd;//  
	short date_length;//     	
};
//  1           
struct Login
{
     
	char UserName[32];//    
	char PassWord[32];//   
};
//  2          
struct LoginResult 
{
     
	int Result;
};
//  3          
struct Logout
{
     
	char UserName[32];//    
};
//  4          
struct LogoutResult 
{
     
	int Result;
};
 
int main() 
{
     
	//  windows socket 2,x   windows   
	WORD ver = MAKEWORD(2,2);//WinSock     
	WSADATA dat;//        WSAStartup        Socket   
	if(0 != WSAStartup(ver,&dat))//        0 
	{
     
		return 0;
	}
	
	//    socket 
	SOCKET _mysocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);//IPV4       TCP   
	if(INVALID_SOCKET == _mysocket)//     
    {
        
        return 0;  
    } 
    
	//       IP   
	sockaddr_in _myaddr = {
     };//  sockaddr     sockaddr_in                    
	_myaddr.sin_family = AF_INET;//IPV4
	_myaddr.sin_port = htons(8888);//   host to net unsigned short
	_myaddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");//     INADDR_ANY          
	if(SOCKET_ERROR == bind(_mysocket,(sockaddr*)&_myaddr,sizeof(sockaddr_in)))//socket (    )sockaddr          
	{
     
		cout<<"     "<<endl;
	}
	else
	{
     
		//cout<
	}
	
	//      
	if(SOCKET_ERROR == listen(_mysocket,5))//            
	{
     
		cout<<"    "<<endl;
	}
	else
	{
     
		//cout<
	}
	
	//         
	sockaddr_in _clientAddr = {
     };//  sockadd           
	int _addr_len = sizeof(sockaddr_in);//  sockadd      
	SOCKET _temp_socket = INVALID_SOCKET;//         
	
	_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,&_addr_len);//                   
	if(INVALID_SOCKET == _temp_socket)//     
	{
     
		cout<<"        Socket"<<endl;
	}
	else
	{
     
		cout<<"      "<<endl; 
		printf("IP   ：%s 
", inet_ntoa(_clientAddr.sin_addr));  
	}
	
	while(true)
	{
     
		//           
		DateHeader _head = {
     }; 
		int _buf_len = recv(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);
		if(_buf_len<=0)
		{
     
			printf("      
");
			break;
		}
		printf("     ，  ：%d，    ：%d
",_head.cmd,_head.date_length);
		switch(_head.cmd)
		{
     
			case CMD_LOGIN://          
			{
     
				Login _login = {
     };
				recv(_temp_socket,(char*)&_login,sizeof(Login),0);
				/*
				       
				*/
				printf("%s   
",_login.UserName); 
				send(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);//    
				LoginResult _result = {
     1};
				send(_temp_socket,(char*)&_result,sizeof(LoginResult),0);//    
			}
			break;
			case CMD_LOGOUT://          
			{
     
				Logout _logout = {
     };
				recv(_temp_socket,(char*)&_logout,sizeof(Logout),0);
				/*
				       
				*/
				printf("%s   
",_logout.UserName); 
				send(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);//    
				LogoutResult _result = {
     1};
				send(_temp_socket,(char*)&_result,sizeof(LogoutResult),0);//   
			}
			break;
			default://   
			{
     
				_head.cmd = CMD_ERROR; 
				_head.date_length = 0; 
				send(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);//    
			}
			break;
		}
	}

	//     socket
	closesocket(_temp_socket);

	//  socket 
	closesocket(_mysocket); 
	
	//  windows socket    
	WSACleanup();
	
	printf("    ，     "); 
	 
	getchar(); 
	
	return 0;
}

2.2クライアントコード

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include
#include
#include

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//         windows   

using namespace std; 
 
//         
enum cmd 
{
     
	CMD_LOGIN,//   
	CMD_LOGOUT,//   
	CMD_ERROR//   
};
//       
struct DateHeader 
{
     
	short cmd;//  
	short date_length;//     	
};
//  1           
struct Login
{
     
	char UserName[32];//    
	char PassWord[32];//   
};
//  2          
struct LoginResult 
{
     
	int Result;
};
//  3          
struct Logout
{
     
	char UserName[32];//    
};
//  4          
struct LogoutResult 
{
     
	int Result;
};
 
int main()
{
     
	//  windows socket 2,x   windows   
	WORD ver = MAKEWORD(2,2);//WinSock     
	WSADATA dat;//        WSAStartup        Socket   
	if(0 != WSAStartup(ver,&dat))//        0 
	{
     
		return 0;
	}
	
	//    socket 
	SOCKET _mysocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//IPV4               
	if(INVALID_SOCKET == _mysocket)//     
    {
        
        return 0;  
    } 
    
    //     
    sockaddr_in _sin = {
     };//sockaddr    
    _sin.sin_family = AF_INET;//IPV4
    _sin.sin_port = htons(8888);//         
	_sin.sin_addr.S_un.S_addr =  inet_addr("127.0.0.1");//     IP 
	if(SOCKET_ERROR == connect(_mysocket,(sockaddr*)&_sin,sizeof(sockaddr_in)))
	{
     
		cout<<"    "<<endl;
		closesocket(_mysocket);
	}
	else
	{
     
		cout<<"    "<<endl; 
	}
	
	while(true)
	{
     
		//     
		char _msg[256] = {
     };
		scanf("%s",_msg);
		//     
		if(0 == strcmp(_msg,"exit"))
		{
     
			break;
		}
		else if(0 == strcmp(_msg,"login"))
		{
     
			//   
			Login _login = {
     "     ","123456"};
			DateHeader _head = {
     CMD_LOGIN,sizeof(_login)};
			send(_mysocket,(const char*)&_head,sizeof(_head),0);
			send(_mysocket,(const char*)&_login,sizeof(_login),0);
			//   
			DateHeader _head2 = {
     }; 
			LoginResult _result= {
     }; 
			recv(_mysocket,(char*)&_head2,sizeof(DateHeader),0);
			recv(_mysocket,(char*)&_result,sizeof(LoginResult),0);
			printf("result:%d
",_result.Result);
		}
		else if(0 == strcmp(_msg,"logout"))
		{
     
			//   
			Logout _logout = {
     "     "};
			DateHeader _head = {
     CMD_LOGOUT,sizeof(_logout)};
			send(_mysocket,(const char*)&_head,sizeof(_head),0);
			send(_mysocket,(const char*)&_logout,sizeof(_logout),0);
			//   
			DateHeader _head2 = {
     }; 
			LogoutResult _result= {
     }; 
			recv(_mysocket,(char*)&_head2,sizeof(DateHeader),0);
			recv(_mysocket,(char*)&_result,sizeof(LogoutResult),0);
			printf("result:%d
",_result.Result);
		}
		else
		{
     
			printf("      
");
		} 	
	}

	//  socket
	closesocket(_mysocket); 
	
	//  windows socket    
	WSACleanup(); 
	
	return 0;
} 

三、別々に送受信するメッセージデータを一回の送受信に変更する
1.考え方
  上記より,send 2回とrecv 2回でメッセージの送受信が可能であることが分かるが,操作が面倒であり,DateHeaderヘッダ構造体を複数回宣言する必要があり,時間リソースを消費するだけでなく,エラーも発生しやすい.したがって,別々の送受信を1回の送受信に変更することを試みることができる.大まかな考え方は,メッセージの構造体を完備させ,パケットにヘッダ構造体を継承させたり,パケット構造体にパケットヘッダ構造体を1つ含ませたりすることである.これにより,メッセージの構造体を整備し,send操作を1回だけ行えば,すべてのメッセージデータを送信できる.  データ受信を行う場合、まずパケットヘッダサイズのデータを受信し、その後、パケットヘッダの内容に基づいて、次に受信するデータのサイズ、すなわち、受信総データサイズからパケットヘッダデータサイズを減算したデータを決定する.次にrecvを用いて残りのデータを受信する場合は,ポインタオフセットを用いて構造体パケットヘッダの受信(受信したため)をスキップし,パケットデータ位置に直接受信する.

/*
                   ：&_login+sizeof(DateHeader)
       ：sizeof(Login)-sizeof(DateHeader)        
*/
recv(_temp_socket,(char*)&_login+sizeof(DateHeader),sizeof(Login)-sizeof(DateHeader),0);

2.コードとその詳細なコメント
2.1サービス側コード

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include
#include
#include

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//         windows   

using namespace std; 
 
//         
enum cmd 
{
     
	CMD_LOGIN,//   
	CMD_LOGINRESULT,//     
	CMD_LOGOUT,//   
	CMD_LOGOUTRESULT,//     
	CMD_ERROR//   
};
//       
struct DateHeader 
{
     
	short cmd;//  
	short date_length;//     	
};
// 1           
struct Login : public DateHeader 
{
     
	Login()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGIN;
		this->date_length = sizeof(Login); 
	}
	char UserName[32];//    
	char PassWord[32];//   
};
// 2          
struct LoginResult : public DateHeader 
{
     
	LoginResult()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGINRESULT;
		this->date_length = sizeof(LoginResult); 
	}
	int Result;
};
// 3          
struct Logout : public DateHeader 
{
     
	Logout()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGOUT;
		this->date_length = sizeof(Logout); 
	}
	char UserName[32];//    
};
// 4          
struct LogoutResult : public DateHeader 
{
     
	LogoutResult()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGOUTRESULT;
		this->date_length = sizeof(LogoutResult); 
	}
	int Result;
};
 
int main() 
{
     
	//  windows socket 2,x   windows   
	WORD ver = MAKEWORD(2,2);//WinSock     
	WSADATA dat;//        WSAStartup        Socket   
	if(0 != WSAStartup(ver,&dat))//        0 
	{
     
		return 0;
	}
	
	//    socket 
	SOCKET _mysocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);//IPV4       TCP   
	if(INVALID_SOCKET == _mysocket)//     
    {
        
        return 0;  
    } 
    
	//       IP   
	sockaddr_in _myaddr = {
     };//  sockaddr     sockaddr_in                    
	_myaddr.sin_family = AF_INET;//IPV4
	_myaddr.sin_port = htons(8888);//   host to net unsigned short
	_myaddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");//     INADDR_ANY          
	if(SOCKET_ERROR == bind(_mysocket,(sockaddr*)&_myaddr,sizeof(sockaddr_in)))//socket (    )sockaddr          
	{
     
		cout<<"     "<<endl;
	}
	else
	{
     
		//cout<
	}
	
	//      
	if(SOCKET_ERROR == listen(_mysocket,5))//            
	{
     
		cout<<"    "<<endl;
	}
	else
	{
     
		//cout<
	}
	
	//         
	sockaddr_in _clientAddr = {
     };//  sockadd           
	int _addr_len = sizeof(sockaddr_in);//  sockadd      
	SOCKET _temp_socket = INVALID_SOCKET;//         
	
	_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,&_addr_len);//                   
	if(INVALID_SOCKET == _temp_socket)//     
	{
     
		cout<<"        Socket"<<endl;
	}
	else
	{
     
		cout<<"      "<<endl; 
		printf("IP   ：%s 
", inet_ntoa(_clientAddr.sin_addr));  
	}
	
	while(true)
	{
     
		//           
		DateHeader _head = {
     }; 
		int _buf_len = recv(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);
		if(_buf_len<=0)
		{
     
			printf("      
");
			break;
		}
		printf("     ，  ：%d，    ：%d
",_head.cmd,_head.date_length);
		switch(_head.cmd)
		{
     
			case CMD_LOGIN://          
			{
     
				Login _login;
				recv(_temp_socket,(char*)&_login+sizeof(DateHeader),sizeof(Login)-sizeof(DateHeader),0);
				/*
				       
				*/
				printf("%s   
  ：%s
",_login.UserName,_login.PassWord); 
				LoginResult _result;
				_result.Result = 1;
				send(_temp_socket,(char*)&_result,sizeof(LoginResult),0);//    
			}
			break;
			case CMD_LOGOUT://          
			{
     
				Logout _logout;
				recv(_temp_socket,(char*)&_logout+sizeof(DateHeader),sizeof(Logout)-sizeof(DateHeader),0);
				/*
				       
				*/
				printf("%s   
",_logout.UserName); 
				LogoutResult _result;
				_result.Result = 1;
				send(_temp_socket,(char*)&_result,sizeof(LogoutResult),0);//   
			}
			break;
			default://   
			{
     
				_head.cmd = CMD_ERROR; 
				_head.date_length = 0; 
				send(_temp_socket,(char*)&_head,sizeof(DateHeader),0);//    
			}
			break;
		}
	}

	//     socket
	closesocket(_temp_socket);

	//  socket 
	closesocket(_mysocket); 
	
	//  windows socket    
	WSACleanup();
	
	printf("    ，     "); 
	 
	getchar(); 
	
	return 0;
}

2.2クライアントコード

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

#include
#include
#include

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//         windows   

using namespace std; 
 
//         
enum cmd 
{
     
	CMD_LOGIN,//   
	CMD_LOGINRESULT,//     
	CMD_LOGOUT,//   
	CMD_LOGOUTRESULT,//     
	CMD_ERROR//   
};
//       
struct DateHeader 
{
     
	short cmd;//  
	short date_length;//     	
};
// 1           
struct Login : public DateHeader 
{
     
	Login()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGIN;
		this->date_length = sizeof(Login); 
	}
	char UserName[32];//    
	char PassWord[32];//   
};
// 2          
struct LoginResult : public DateHeader 
{
     
	LoginResult()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGINRESULT;
		this->date_length = sizeof(LoginResult); 
	}
	int Result;
};
// 3          
struct Logout : public DateHeader 
{
     
	Logout()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGOUT;
		this->date_length = sizeof(Logout); 
	}
	char UserName[32];//    
};
// 4          
struct LogoutResult : public DateHeader 
{
     
	LogoutResult()//      
	{
     
		this->cmd = CMD_LOGOUTRESULT;
		this->date_length = sizeof(LogoutResult); 
	}
	int Result;
};
 
int main()
{
     
	//  windows socket 2,x   windows   
	WORD ver = MAKEWORD(2,2);//WinSock     
	WSADATA dat;//        WSAStartup        Socket   
	if(0 != WSAStartup(ver,&dat))//        0 
	{
     
		return 0;
	}
	
	//    socket 
	SOCKET _mysocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//IPV4               
	if(INVALID_SOCKET == _mysocket)//     
    {
        
        return 0;  
    } 
    
    //     
    sockaddr_in _sin = {
     };//sockaddr    
    _sin.sin_family = AF_INET;//IPV4
    _sin.sin_port = htons(8888);//         
	_sin.sin_addr.S_un.S_addr =  inet_addr("127.0.0.1");//     IP 
	if(SOCKET_ERROR == connect(_mysocket,(sockaddr*)&_sin,sizeof(sockaddr_in)))
	{
     
		cout<<"    "<<endl;
		closesocket(_mysocket);
	}
	else
	{
     
		cout<<"    "<<endl; 
	}
	
	while(true)
	{
     
		//     
		char _msg[256] = {
     };
		scanf("%s",_msg);
		//     
		if(0 == strcmp(_msg,"exit"))
		{
     
			break;
		}
		else if(0 == strcmp(_msg,"login"))
		{
     
			//   
			Login _login;
			strcpy(_login.UserName,"     ");
			strcpy(_login.PassWord,"123456");
			send(_mysocket,(const char*)&_login,sizeof(_login),0);
			//   
			LoginResult _result; 
			recv(_mysocket,(char*)&_result,sizeof(LoginResult),0);
			printf("result:%d
",_result.Result);
		}
		else if(0 == strcmp(_msg,"logout"))
		{
     
			//   
			Logout _logout;
			strcpy(_logout.UserName,"     ");
			send(_mysocket,(const char*)&_logout,sizeof(_logout),0);
			//   
			LogoutResult _result; 
			recv(_mysocket,(char*)&_result,sizeof(LogoutResult),0);
			printf("result:%d
",_result.Result);
		}
		else
		{
     
			printf("      
");
		} 	
	}

	//  socket
	closesocket(_mysocket); 
	
	//  windows socket    
	WSACleanup(); 
	
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