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c++ - 通过 TCP/IP 连接流式传输

coder 2024-02-25 原文

我发现自己经常遇到需要通过 TCP/IP 连接发送一组消息的情况。对于消息类的设计，我一直没有找到很好的解决方案。我想要一个消息基类，所有消息都从它派生。由于每条消息都有不同的字段，这将允许我通过成员变量或方法访问这些字段。像...

class message_base
{
  public:
   message_base();
   virtual ~message_base();

   unsigned int type;
};

class message_control : public message_base
{
  public:
   message_control();
   virtual ~message_control();

   unsigned int action;
};

这样我就可以创建一个 message_control 并访问用于分配和读取的操作成员。我还可以在不编写太多代码的情况下传递消息。

当我需要发送消息时，问题就出现了。如果我覆盖 operator< 和="" operator="">>，那么我可以一次通过一个变量发送消息。该解决方案的问题在于，由于发送数据的调用如此之多，上下文切换将使处理器崩溃。此外，流式运算符最终出现在套接字类中，而不是出现在我希望它所在的消息类中。

socket& socket::operator<<(message_control& message)
{
   sock << type;
   sock << action;
}

如果我将数据打包到缓冲区中，我就会远离 C++，而更多地进入 C 领域，并发现自己大量使用指针等。而且，修改代码很困难而且容易出错。而且，流式运算符仍在套接字类中，而不是消息类中。

socket& socket::operator<<(message_control& message)
{
   byte* buffer = new byte[sizeof(message.type) + sizeof(message.action)];

   memcpy(buffer, message.type, sizeof(message.type));
   memcpy(buffer + sizeof(message.type), message.action, sizeof(message.action));

   sock.send(buffer);
}

我最后一次尝试使用中间类来处理缓冲区中成员的打包和解包。消息可以实现 operator< 和="" operator="">> 到缓冲区类，然后将缓冲区类发送到套接字。这可行，但感觉不对。

class socket
{
  public:
   socket();
   ~socket();

   socket& operator<<(buffer& buff);
};

class buffer
{
  public:
   buffer() {m_buffer = new byte[initial_size];}
   ~buffer() {delete [] m_buffer;}

   buffer& operator<<(unsigned int value);

  private:
   byte* m_buffer;
};

void message_control::serialize(buffer& buff)
{
   buff << type;
   buff << action;
}

我不禁觉得这个问题有一个优雅的解决方案。我找不到任何符合我想要完成的设计模式。有没有人遇到过这个问题并想出一个可行的设计，但不会让您觉得使用良好的旧指针和字节数组会更好？

更新

我在原来的帖子中没有提到我最常处理的是非常明确的有线协议(protocol)。这就是为什么我通常需要推出自己的解决方案并且不能使用任何可用于通过网络连接进行消息传递的出色工具包。

最佳答案

“该解决方案的问题在于，由于发送数据的调用如此之多，上下文切换将冲击处理器。此外，流式运算符最终出现在套接字类中，而不是出现在我希望它所在的消息类中”

第二个问题的解决方案是定义operator<<作为包含消息类的命名空间中的非成员函数，而不是作为套接字类的成员函数。 ADL 会找到它。

第一个问题的解决方案是在您的进程中缓冲数据，然后在每条消息结束时刷新。如果 Nagle 缓冲不能防止上下文切换，那么您可能可以通过弄乱套接字来实现这一点，我不知道。不过，您当然可以做的是在以更像 C++ 的方式发送之前准备好每条消息。替换:

sock << type;
sock << action;

与:

stringstream ss;
ss << type;
ss << action;
sock << ss.str();

关于c++ - 通过 TCP/IP 连接流式传输，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1162279/

流式ampmessagebuffer套接c++

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