c++ - 使用 C++/boost::asio 在网络框架中进行 int/char 转换

Question

使用 g++ 和 boost::asio，我正在尝试格式化包含要传输的数据大小的网络消息帧:

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|  Length        |  Message string        |
|        4 bytes |                n bytes |
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在 32 字节 Linux 下使用 asio 阻塞 tcp 回显客户端/服务器的示例，我坚持在帧中传输正确的大小。客户端应该是 Windows 机器。

客户:

#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
#include <stdint.h>
#include <arpa/inet.h>

using boost::asio::ip::tcp;

enum { max_length = 1024 };

int main(int argc, char* argv[])
{
  try
  {
    if (argc != 3)
    {
      std::cerr << "Usage: blocking_tcp_echo_client <host> <port>\n";
      return 1;
    }

    boost::asio::io_service io_service;

    tcp::resolver resolver(io_service);
    tcp::resolver::query query(tcp::v4(), argv[1], argv[2]);
    tcp::resolver::iterator iterator = resolver.resolve(query);

    tcp::socket s(io_service);
    s.connect(*iterator);

    std::cout << "sizeof uint32_t=" << sizeof(uint32_t) << std::endl;

    uint32_t len = 1234;
    std::cout << "len=" << len << std::endl;

    // uint => char 4
    char char_len[4];
    char_len[0] = (len >> 0);
    char_len[1] = (len >> 8);
    char_len[2] = (len >> 16);
    char_len[3] = (len >> 24);

    std::cout << "char[4] len=[" 
        << char_len[0] << ',' << char_len[1] << ',' 
        << char_len[2] << ',' << char_len[3] << ']' 
        << std::endl;

    // char 4 => uint
    uint32_t uint_len = *(reinterpret_cast<uint32_t *>( char_len ));
    std::cout << "uint len=" << uint_len << std::endl;

    // network bytes order
    uint32_t net_len = htonl( len );
    std::cout << "net_len=" << net_len << std::endl;

    // uint => char 4
    char net_char_len[4];
    net_char_len[0] = (net_len >> 0);
    net_char_len[1] = (net_len >> 8);
    net_char_len[2] = (net_len >> 16);
    net_char_len[3] = (net_len >> 24);

    std::cout << "net char[4] len=[" 
        << net_char_len[0] << ',' << net_char_len[1] << ',' 
        << net_char_len[2] << ',' << net_char_len[3] << ']' 
        << std::endl;

    boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(char_len, 4));

    char reply[max_length];
    size_t reply_length = boost::asio::read(s,
        boost::asio::buffer(reply, 1 ));
    std::cout << "Reply is: ";
    std::cout.write(reply, reply_length);
    std::cout << "\n";
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
  }

  return 0;
}

服务器:

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/smart_ptr.hpp>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/thread.hpp>

using boost::asio::ip::tcp;

const int max_length = 1024;

typedef boost::shared_ptr<tcp::socket> socket_ptr;

void session(socket_ptr sock)
{
  try
  {
    for (;;)
    {
      char data[max_length];

      boost::system::error_code error;
      size_t length = sock->read_some(boost::asio::buffer(data), error);
      if (error == boost::asio::error::eof)
        break; // Connection closed cleanly by peer.
      else if (error)
        throw boost::system::system_error(error); // Some other error.

      uint32_t net_len;
      size_t len_len = sock->read_some( boost::asio::buffer( reinterpret_cast<char*>(&net_len), 4), error );
      std::clog << "net len=" << net_len << std::endl;
      uint32_t len = ntohl( net_len );
      std::clog << "uint len=" << len << std::endl;

      char char_len = (char)len;
      std::clog << "char len=" << len << std::endl;

      boost::asio::write(*sock, boost::asio::buffer( &char_len, size_t(1)));
    }
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << "Exception in thread: " << e.what() << "\n";
  }
}

void server(boost::asio::io_service& io_service, short port)
{
  tcp::acceptor a(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
  for (;;)
  {
    socket_ptr sock(new tcp::socket(io_service));
    a.accept(*sock);
    boost::thread t(boost::bind(session, sock));
  }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  try
  {
    if (argc != 2)
    {
      std::cerr << "Usage: blocking_tcp_echo_server <port>\n";
      return 1;
    }

    boost::asio::io_service io_service;

    std::cout << "Started" << std::endl;
    std::cout << "sizeof uint32_t=" << sizeof(uint32_t) << std::endl;
    using namespace std; // For atoi.
    server(io_service, atoi(argv[1]));
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
  }

  return 0;
}

应该用一个简单的脚本编译:

g++ -o client -I/usr/include/boost -L/usr/lib -lboost_system -lboost_thread-mt  client.cpp
g++ -o server -I/usr/include/boost -L/usr/lib -lboost_system -lboost_thread-mt  server.cpp

客户端无法解码长度，服务器似乎没有收到正确的 irt。我错过了什么？

Answer 1

一个问题似乎是客户端发送了一些数据，然后想要接收一些东西并将其发送回服务器，但是服务器做了 2 次读取然后发送了一些东西。因此，第二个 read() 可能会收到 0 个字节。

此外，只要有一些字节可用，read() 函数就会读取。在这种情况下，即使客户端执行 2 write()，服务器可以使用第一个 read() 读取所有字节，而第二个 read() 仍然会看到 0 个字节。您必须根据您的协议(protocol)处理存储在缓冲区中的数据。

您从 len 到 char_len 的转换不会按预期进行。由于 char_len 数组包含字符，cout 尝试在屏幕上显示该字符，但任何低于 32 的值都无法显示。如果要显示每个字符的 ASCII 值，则必须在将它们提供给 cout 之前将它们转换为 int。

你应该简单地按原样发送“len”:

boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(&len, 4));

但是我在你的样本中没有看到任何消息发送。我只看到客户端和服务器之间交换了一些长度。

这就是我基于该代码所能说的全部内容。

编辑:为了保持响应简短，我省略了字节顺序。