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封装Tcp Socket

news 来源：原创 2025/9/9 7:59:16

封装Tcp Socket

0. 前言
1. Socket.hpp
2. 简单的使用介绍

0. 前言

本文中用到的Log.hpp在笔者的历史文章中都有涉及，这里就不再粘贴源码了，学习地址如下：https://blog.csdn.net/weixin_73870552/article/details/145434855?spm=1001.2014.3001.5501。

TCP相对于UDP更加复杂，这里只介绍TCP的封装，学习完后，大家可以自己尝试UDP的封装。

1. Socket.hpp

采用模版方法类的设计模式，基类方法由子类实现

#pragma once#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>#define Convert(addrptr) ((struct sockaddr*)addrptr)// 错误码
enum {SocketError = 1,BindError,ListenError
};const static int defaultsockfd = -1;
const int backlog = 5;      // 这个参数后面讲// 封装一个基类，Socket接口类
// 设计模式：模版方法类
class Socket
{
public:virtual ~Socket() {}virtual void CreateSocketOrDie() = 0;               // 创建套接字virtual void BindSocketOrDie(uint16_t port) = 0;    // 绑定virtual void ListenSocketOrDie(int backlog) = 0;    // 监听virtual Socket* AcceptConnection(std::string *peerip, uint16_t *peerport) = 0; virtual bool ConnectServer(std::string &serverip, uint16_t serverport) = 0;virtual int GetSockFd() = 0;virtual void SetSockFd(int sockfd) = 0;virtual void CloseSocket() = 0;virtual bool Recv(std::string *buffer, int size) = 0;virtual void Send(std::string &send_str) = 0;
public:void BuildListenSocketMethod(uint16_t port, int backlog){CreateSocketOrDie();BindSocketOrDie(port);ListenSocketOrDie(backlog);}bool BuildConnectSocketMethod(std::string &serverip, uint16_t serverport){CreateSocketOrDie();return ConnectServer(serverip, serverport);}void BuildNormalSocketMethod(int sockfd){SetSockFd(sockfd);}
};// TCP
class TcpSocket : public Socket
{
public:TcpSocket(int sockfd = defaultsockfd): _sockfd(sockfd){}~TcpSocket(){}void CreateSocketOrDie() override{_sockfd = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(_sockfd < 0) exit(SocketError);}void BindSocketOrDie(uint16_t port) override{struct sockaddr_in local;memset(&local, 0, sizeof(local));local.sin_family = AF_INET;local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;local.sin_port = htons(port);int n = ::bind(_sockfd, Convert(&local), sizeof(local));if(n < 0) exit(BindError);}void ListenSocketOrDie(int backlog) override{int n = ::listen(_sockfd, backlog);if(n < 0) exit(ListenError);}Socket* AcceptConnection(std::string *peerip, uint16_t *peerport) override{struct sockaddr_in peer;socklen_t len = sizeof(peer);int newsockfd = ::accept(_sockfd, Convert(&peer), &len);if(newsockfd < 0) return nullptr;*peerip = inet_ntoa(peer.sin_addr);*peerport = ntohs(peer.sin_port);Socket *s = new TcpSocket(newsockfd);return s;}bool ConnectServer(std::string &serverip, uint16_t serverport) override{struct sockaddr_in server;memset(&server, 0, sizeof(server));server.sin_family = AF_INET;server.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());server.sin_port = htons(serverport);int n = ::connect(_sockfd, Convert(&server), sizeof(server));if(n == 0) return true;else return false;}int GetSockFd() override{return _sockfd;}void SetSockFd(int sockfd) override{_sockfd = sockfd;}void CloseSocket() override{if(_sockfd > defaultsockfd) ::close(_sockfd);}bool Recv(std::string *buffer, int size) override{char inbuffer[size];ssize_t n = recv(_sockfd, inbuffer, size-1, 0);if(n > 0){inbuffer[n] = 0;*buffer += inbuffer; return true;}else if(n == 0) return false;else return false;}void Send(std::string &send_str) override{// 这一块涉及到多路转接，我们之后统一说send(_sockfd, send_str.c_str(), send_str.size(), 0);}private:int _sockfd;
};

2. 简单的使用介绍

1. 服务端

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <unistd.h>
#include "Log.hpp"
#include "Socket.hpp"// ./server localport
int main(int argc, char *argv[])
{if(argc != 2){std::cout << "Usage: " << argv[0] << "port" << std::endl;return 0;}uint16_t localport = std::stoi(argv[1]);std::unique_ptr<TcpSocket> tsvr(new TcpSocket());tsvr->BuildListenSocketMethod(localport, backlog);while(true){std::string peerip;uint16_t peerport;lg.LogMessage(Debug, "ready to accept, listensocketfd: %d\n", tsvr->GetSockFd());Socket *newsock = tsvr->AcceptConnection(&peerip, &peerport);if(newsock == nullptr) continue;lg.LogMessage(Info, "get a new link... sockfd: %d, client info: %s:%d\n", newsock->GetSockFd(), peerip.c_str(), peerport);while(true){std::string buffer;newsock->Recv(&buffer, 1024);std::cout << "get a message: " << buffer.c_str() << std::endl;sleep(1);}// 注意资源的释放newsock->CloseSocket();delete newsock;}tsvr->CloseSocket();return 0;
}

2. 客户端

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <memory>
#include "Socket.hpp"// ./client serverip serverport
int main(int argc, char* argv[])
{if(argc != 3){std::cout << "Usage: " << argv[0] << " serverip serverport" << std::endl;return 0;}std::string serverip = argv[1];uint16_t serverport = std::stoi(argv[2]);std::unique_ptr<TcpSocket> tsvr(new TcpSocket());if(!tsvr->BuildConnectSocketMethod(serverip, serverport)){std::cerr << "connect " << serverip << ":" << serverport << " failed" << std::endl;return 0;}std::cout << "connect " << serverip << ":" << serverport << " success" << std::endl;std::string message = "a";char n = 'b';while(true){tsvr->Send(message);message.push_back(n++);sleep(1);}tsvr->CloseSocket();return 0;
}

3. 通信测试

在这里插入图片描述

封装Tcp Socket

封装Tcp Socket 0. 前言1. Socket.hpp2. 简单的使用介绍 0. 前言本文中用到的Log.hpp在笔者的历史文章中都有涉及，这里就不再粘贴源码了，学习地址如下：https://blog.csdn.net/weixin_73870552/article/details/145434855?spm1001.2014.3001…...

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自动化测试概念自动化测试是把以人为驱动的测试行为转化为机器执行的一种过程。通常，在设计了测试用例并通过评审之后，由测试人员根据测试用例中描述的过程一步步执行测试，得到实际结果与期望结果的比较。在此过程中，为了节省人…...

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封装Tcp Socket

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