Linux下Socket编程之TCP应用

现在，我们用前面所构建的socket类，重新设计《Linux下Socket编程之TCP Server端》中echo的服务器，然后设计客户端程序。
echo服务器的工作原理很简单：
1、接收客户端传来的信息；
2、将接收到的信息原封不动的返回给客户端。
可以看到我们所设计的TCPServerSock类具备了echo服务的所有数据成员，我们只需要添加一个具体的echo方法。因此，我们让设计的echo类从TCPServerSock类中派生出来。

// Filename AppSock.hpp

#ifndef APP_SOCK_HPP
#define APP_SOCK_HPP

#include " SockClass.hpp "

class TCPEchoServer: public TCPServerSock{
public :
    TCPEchoServer(
         const TCPListenSock & listen_sock,
         int pre_buffer_size = 32 );
     ~ TCPEchoServer();
     bool handEcho() const ;
};

#endif // AppSock.hpp

将handEcho()设计成返回值为bool是出于以下考虑：因为服务器端通常是无限循环提供服务的，我们希望客户端能简单的对服务器端的控制，比如说进行关闭，这样就不用每次用Ctrl+c来关闭服务器端的程序。所以，handlEcho()返回true表示客户端正常断开，false表示服务器被要求终止。

// Filename: AppSock.cpp

#include < string >
#include " AppSock.hpp "

TCPEchoServer::TCPEchoServer( const TCPListenSock & listen_sock, int pre_buffer_size):
TCPServerSock(listen_sock, pre_buffer_size)
{}

TCPEchoServer:: ~ TCPEchoServer()
{}

bool TCPEchoServer::handEcho() const
{
     const std:: string SHUTDOWN_CMD = " /shutdown " ;
     while (TCPReceive() > 0 ) {
        std:: string cmd(preBuffer, SHUTDOWN_CMD.size());
         if (cmd == SHUTDOWN_CMD && preReceivedLength == ( int )SHUTDOWN_CMD.size()) {
             return false ;
        }
        TCPSend(preBuffer, preReceivedLength);
    }
     return true ;
}

我们为服务器指定一个关闭的的特殊字符串/shutdown，如果客户端传来这个字符串，服务器就会终止；其他字符串则会履行echo服务。
最后我们设计主程序：

// Filename: main.cpp

#include " SockClass.hpp "
#include " AppSock.hpp "

int main( int argc, char * argv[])
{
     const unsigned short DEFAULT_PORT = 5000 ;
    unsigned short listen_port = DEFAULT_PORT;
     if (argc == 2 && atoi(argv[ 1 ]) > 0 ) {
        listen_port = atoi(argv[ 1 ]);
    }

TCPListenSock listen_sock(listen_port);
listen_sock.TCPListen();

bool go_on = true ;
     while (go_on){
        TCPEchoServer echo_server(listen_sock);
        go_on = echo_server.handEcho();
    }

return 0 ;
}

主程序以第一个参数（argv[1]）来指定服务器端口，如果不指定，则默认端口是5000。
本节源代码下载：
Linux:
http://www.163pan.com/files/c0x000g0o.html
win32:
http://www.163pan.com/files/c0x000g0q.html

echo客户端的工作原理也很简单：
1、向服务器端发送一个字符串；
2、接收服务器的返回信息（如果是echo服务器就会返回发送出去的字符串本身）。
3、在标准输出中回显服务器返回的信息。
与ehco服务器类似，我们的echo客户端类也可以从TCPClientSock中派生出来：

// Filename AppSock.hpp

#ifndef APP_SOCK_HPP
#define APP_SOCK_HPP

#include < string >
#include " SockClass.hpp "

class TCPEchoClient: public TCPClientSock{
public :
    TCPEchoClient(
         const char * server_IP,
        unsigned short server_port,
         int pre_buffer_size = 32 );
     ~ TCPEchoClient();
     bool doEcho( const std:: string & echo_message) const ;
};

#endif // AppSock.hpp

我们的doEcho()接收一个C++风格的字符串（std::string），将返回值设计成bool是出于以下考虑：我们希望与服务器断开连接的信息能反馈到主程序中，并且在断开连接后终止echo客户端的程序。所以，返回true表示仍然与服务器保持连接，否则则已经断开（或者异常）。

#include " AppSock.hpp "

TCPEchoClient::TCPEchoClient(
                 const char * server_IP,
                unsigned short server_port,
                 int pre_buffer_size):
TCPClientSock(server_IP, server_port, pre_buffer_size)
{}

TCPEchoClient:: ~ TCPEchoClient()
{}

bool TCPEchoClient::doEcho( const std:: string & echo_message) const
{
     if (TCPSend(echo_message.data(), echo_message.size()) < 0 ) {
         return false ;
    }
    size_t total_received_length = 0 ;
     while (total_received_length < echo_message.size()) {
         if (TCPReceive() <= 0 ) {
             return false ;
        }
        std::cout.write(preBuffer, preReceivedLength);
        total_received_length += preReceivedLength;
    }
    std::cout << std::endl;
     return true ;
}

因为我们是先发再收，我们接收前是知道应该收到多少字节的信息的。由于TCP协议对边缘的无保障，我们应该假定是是最不利的情况，也就是一次recv()不能接收完我们需要的数据，所以，如果接收到的字节数小于我们的预期，就再次接收，直到跟我们发送的字符串长度一样。虽然事实上在这种小数据的传输中很难遇到以上所描述的那种情况，但是在网络程序的设计中，应该坚持这样一个基本假设：你永远不知道远程的主机会出什么状况，所以永远以最坏的可能性来设计程序。
最后是主程序。主程序在标准输入中阻塞等待用于echo的信息，为了避免无限循环，我们也设计一个可以关闭服务器端的命令/exit。这样，输入/exit或者服务器断开都可以导致客户端终止。

#include " SockClass.hpp "
#include " AppSock.hpp "

int main( int argc, char * argv[])
{
    unsigned short server_port = 5000 ;
     if (argc == 3 && atoi(argv[ 2 ]) > 0 ) {
        server_port = atoi(argv[ 2 ]);
    }

    WinsockAPI winsockInfo;
    winsockInfo.showVersion();

TCPEchoClient echo_client(argv[ 1 ], server_port);
    std:: string msg;
     bool go_on = true ;
     while (msg != " /exit " && go_on == true ) {
        std::cout << " Echo: " ;
        std::getline(std::cin, msg);
        go_on = echo_client.doEcho(msg);
    }

return 0 ;
}

本节源代码下载：
linux:
http://www.163pan.com/files/c0x000g0x.html
win32:
http://www.163pan.com/files/c0x000g0y.html

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