用C++写一个简单的服务器(Linux)

用C++写一个简单的服务器(Linux)

下面是创建一个简单服务器的基本流程，所用的端口是8099。后面贴了代码。

一、基本流程：

1. 创建套接字
2. 配置服务器地址相关参数
3. 将两者绑定
4. 监听套接字上的端口
5. 在上面创建的套接字上等待连接，并打开一个新的套接字用于与请求之间的交互
6. 在发送缓冲区中写入响应
7. 关闭连接

1. 创建套接字

listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(listenfd < 0){
    std::cout << "create socketfd failed" <<std::endl;
    return 0;
}

函数socket()所在的头文件为 sys/socket.h，声明为
extern int socket (int __domain, int __type, int __protocol) __THROW;

2. 配置服务器地址相关参数

servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(PORT);

变量servaddr的类型为struct sockaddr_in，它所在的头文件为 netinet/in.h。

3. 将上面两者绑定

int bind_ok = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
if(bind_ok < 0){
    std::cout << "bind socket with server address  failed" <<std::endl;
    return 0;
}

函数bind()所在的头文件为 sys/socket.h，声明为
extern int bind (int __fd, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t __len) __THROW;

4. 监听套接字上的端口

int listen_ok = listen(listenfd, LISTENQ);
if(listen_ok < 0){
    std::cout << "listen socket  failed" <<std::endl;
    return 0;
}

函数listen()所在的头文件为 sys/socket.h，声明为
extern int listen (int __fd, int __n) __THROW;

5. 在上面创建的套接字上等待连接，并打开一个新的套接字用于与请求之间的交互

connfd = accept(listenfd, NULL, NULL);
if(connfd < 0){
    std::cout << "create connection socket failed" <<std::endl;
    return 0;
}

函数accept()所在的头文件为 sys/socket.h，声明为
extern int accept (int __fd, __SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t *__restrict __addr_len);

6. 在发送缓冲区中写入响应

write_ok = write(connfd, buffer.c_str(), strlen(buffer.c_str()));
if(write_ok < 0){
    std::cout << "write info to connection socket failed" <<std::endl;
    close(connfd);
    return 0;
}

函数 write()所在的头文件为unistd.h，声明为
extern ssize_t write (int __fd, const void *__buf, size_t __n) __wur;

函数close()所在的头文件为 unistd.h，声明为
extern int close (int __fd);

7. 关闭连接

close(connfd);

二、编译、运行、验证

$ # 编译
$ g++ simple_server.cpp -o run_this
$ # 运行
$ ./run_this
$ # 打开一个新的shell窗口，然后执行下面的命令
$ curl http://localhost:8099
$ # 执行后，新的shell窗口会有如下的显示结果：
hello, this is a simple server.
$ # 运行 run_this 的窗口中，当服务器接收到请求之后，会显示如下的结果：
hello, this is a simple server.

length of it: 32

三、代码

#include      // std::cout、std::endl
#include  // socket、bind、listen、accept
#include  // htonl、htons
#include      // write、close
#include      // bzero
#define PORT 8099
#define LISTENQ 5
int main(){
    /* 准备重要参数 */
    // 结构体 sockaddr_in 位于 netinet/in.h
    int listenfd, connfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    
    /* 创建套接字 */
    // 常量 AF_INET 位于 bits/socket.h，经由 sys/socket.h 导入
    // 常量 SOCK_STREAM 位于 bits/socket_type.h，先后经由 bits/socket.h、sys/socket.h 导入
    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(listenfd < 0){
        std::cout << "create socketfd failed" <<std::endl;
        return 0;
    }

    /* 准备地址端口信息 */
    // 常量 INADDR_ANY 位于 netinet/in.h
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(PORT);
    
    /* 绑定套接字与地址端口 */
    int bind_ok = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    if(bind_ok < 0){
        std::cout << "bind socket with server address  failed" <<std::endl;
        return 0;
    }
    
    /* 监听端口 */
    int listen_ok = listen(listenfd, LISTENQ);
    if(listen_ok < 0){
        std::cout << "listen socket  failed" <<std::endl;
        return 0;
    }
    
    /* 准备这个简单服务器返回的信息 */
    std::string buffer = "hello, this is a simple server.\n";
    int write_ok; // 用于判断是否成功将数据写入发送缓存
    // 循环等待
    while(1){
    	// 监听到有请求，创建交互的套接字
        connfd = accept(listenfd, NULL, NULL);
        if(connfd < 0){
            std::cout << "create connection socket failed" <<std::endl;
            return 0;
        }
        std::cout << buffer << std::endl << "length of it: " << buffer.size()<< std::endl;
        
        // 将响应的数据写入发送缓冲区
        write_ok = write(connfd, buffer.c_str(), strlen(buffer.c_str()));
        if(write_ok < 0){
            std::cout << "write info to connection socket failed" <<std::endl;
            close(connfd); // 关闭连接
            return 0;
        }
        // 关闭连接
        close(connfd);
    }
}