преобразование int / char в сетевые фреймы с C ++ / boost :: asio

Question

Используя g ++ и boost :: asio, я пытаюсь отформатировать фреймы сетевых сообщений, содержащие размер передаваемых данных:

+----------------+------------------------+
|  Length        |  Message string        |
|        4 bytes |                n bytes |
+----------------+------------------------+

Используя примеры asio-блокировки tcp echo клиент / сервер под 32-байтовым Linux, я застрял с передачей правильного размера в кадре. Предполагается, что клиент является машиной Windows.

КЛИЕНТ:

#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;
}

SERVER:

* * 1010

Должен компилироваться с помощью простого скрипта:

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

Клиент не может декодировать длину, и сервер, похоже, не получает правильного запроса. Чего мне не хватает?

Answer 1

Одной из проблем является то, что клиент отправляет некоторые данные, затем хочет что-то получить и отправить их обратно на сервер, но сервер выполняет 2 чтения, а затем отправляет что-то. Таким образом, второе чтение (), вероятно, получит 0 байтов.

Кроме того, функция read () читает, пока есть доступные байты. В этом случае, даже если клиент выполняет 2 write (), сервер может прочитать все байты с первым read (), а второе read () все равно увидит 0 байтов. Вы должны обрабатывать данные, хранящиеся в буфере, на основе вашего протокола.

Ваше преобразование из len в char_len не будет работать должным образом. Поскольку массив char_len содержит символы, cout пытается отобразить символ на экране, но любое значение ниже 32 не отображается. Если вы хотите отобразить значение ASCII каждого символа, вам нужно привести их в int непосредственно перед тем, как передать их cout.

Вы должны просто отправить "len" как есть:

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

Но я не видел ни одного сообщения, отправленного в вашем образце. Я вижу только некоторую длину, которой обмениваются клиент и сервер.

Это все, что я могу сказать, основываясь на этом коде.

Редактировать: я оставил байтовый порядок, оставив короткий ответ.

Answer 2

Мне наконец-то удалось найти, что пошло не так.

В нижней части кода сервера было остаточное чтение, которое не позволяло второму прочитать правильные байты, как сказал @ PRouleau.

Клиент также записывал неверную переменную, как указывал @Nim.

Проверка ошибок сервера не была в нужном месте.

Наконец я получаю следующий вывод:

Клиент:

sizeof uint32_t=4
len=1234
uint len=1234
net_len=3523477504
net char[4] len=[0,0,4,-46]

Сервер:

Started
sizeof uint32_t=4
net len=3523477504
uint len=1234

Со следующим кодом:

КЛИЕНТ:

#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;

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


    boost::asio::write(s, boost::asio::buffer( net_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;
}

СЕРВЕР:

#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;

      uint32_t net_len;
      size_t len_len = sock->read_some( boost::asio::buffer( reinterpret_cast<char*>(&net_len), 4), 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.

      std::cout << "net len=" << net_len << std::endl;

      uint32_t len = ntohl( net_len );
      std::cout << "uint len=" << len << std::endl;

      //char reply = '1';
      //std::cout << "char len=" << char_len << std::endl;
      //boost::asio::write(*sock, boost::asio::buffer( &reply, 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;
}

Answer 3

Из того, что я вижу в вашем коде, вы фактически не отправляете сетевой порядок байтов, ваш оператор отправки выглядит так: boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(char_len, 4)); и char_len выглядит так, как будто он заполнен в порядке хоста ...

Может быть, вы должны предоставить вывод из ваших записей журнала - это может немного прояснить ситуацию ...