C++?socket通信遇到的問題及解決方法

更新時間：2023年08月28日 09:04:23 作者：BoBo玩ROS

這篇文章主要介紹了C++?socket通信遇到的問題,通過代碼修改來解決這個問題，本文結合實例代碼給大家介紹的非常詳細，需要的朋友可以參考下

1.處理socket斷開的情況：

在recv函數(shù)返回0的判斷分支中，你可以在斷開連接時進行一些處理，例如打印提示信息或進行重連操作。

if (ret == 0) {
  printf("Remote socket close!!!\n");
  // 處理socket斷開，例如進行重連操作
  Reconnect();
  break;
}

你可以在Reconnect函數(shù)中實現(xiàn)重新連接的邏輯。

2.處理socket連接沒有發(fā)送消息的情況：

在接收數(shù)據(jù)失敗的判斷分支中，你可以添加一個超時機制，如果在一定時間內(nèi)沒有接收到數(shù)據(jù)，就認為連接沒有發(fā)送消息。

if (ret < 0) {
  if ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK) || (errno == EINTR)) {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(10));
    continue;
  }
  if (errno == EWOULDBLOCK || errno == EAGAIN) {
    // 沒有數(shù)據(jù)可讀，可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務
    printf("Failed to receive data!!!\n");
    // 處理連接沒有發(fā)送消息的情況，例如重新發(fā)送消息或斷開連接
    HandleNoMessage();
    continue;
  } else {
    printf("Remote socket error!!!\n");
    break;
  }
}

你可以在HandleNoMessage函數(shù)中實現(xiàn)處理連接沒有發(fā)送消息的邏輯。

請注意，以上只是一種修改代碼的思路，具體的實現(xiàn)方式可能需要根據(jù)你的需求和業(yè)務邏輯來進行調(diào)整。

要將這段C++代碼改為非阻塞執(zhí)行，需要使用非阻塞的套接字操作和事件循環(huán)機制。下面是修改后的代碼：

void NtripServer::ThreadHandler(void) {
  int ret;
  char recv_buffer[1024] = {};
  thread_is_running_ = true;
  // 將socket_fd_設置為非阻塞模式
  if (SetNonBlocking(socket_fd_) == -1) {
    printf("Failed to set socket to non-blocking mode\n");
    return;
  }
  while (thread_is_running_) {
    ret = recv(socket_fd_, recv_buffer, sizeof(recv_buffer), 0);
    if (ret == 0) {
      printf("Remote socket close!!!\n");
      break;
    } else if (ret < 0) {
      if (errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK && errno != EINTR) {
        printf("Remote socket error!!!\n");
        break;
      }
    } else {
      // 處理接收到的數(shù)據(jù)
    }
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
  }
  close(socket_fd_);
  socket_fd_ = -1;
  thread_is_running_ = false;
  service_is_running_ = false;
}

在修改后的代碼中，我們首先調(diào)用SetNonBlocking函數(shù)將socket_fd_設置為非阻塞模式。然后，在while循環(huán)中，我們使用recv函數(shù)接收數(shù)據(jù)，并根據(jù)返回值進行處理。

如果recv返回值為0，表示遠程socket關閉，我們打印相應的信息并跳出循環(huán)。

如果recv返回值小于0，我們首先判斷errno是否為EAGAIN、EWOULDBLOCK或EINTR。如果不是這些錯誤碼，表示發(fā)生了其他錯誤，我們打印相應的信息并跳出循環(huán)。

如果recv返回值大于0，表示成功接收到數(shù)據(jù)，我們可以在代碼中添加處理接收到的數(shù)據(jù)的邏輯。

在每次循環(huán)結束后，我們使用std::this_thread::sleep_for函數(shù)暫停10毫秒，以避免忙等待。

最后，在循環(huán)結束后，我們關閉socket_fd_并將其置為-1，同時將thread_is_running_和service_is_running_標志置為false，表示線程已停止。

是的，SetNonBlocking函數(shù)需要自定義。下面是一個示例的SetNonBlocking函數(shù)的實現(xiàn)：

int SetNonBlocking(int socket_fd) {
  int flags = fcntl(socket_fd, F_GETFL, 0);
  if (flags == -1) {
    return -1;
  }
  if (fcntl(socket_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
    return -1;
  }
  return 0;
}

這個函數(shù)的實現(xiàn)與之前提到的設置socket為非阻塞模式的代碼相同。它首先使用fcntl函數(shù)獲取socket_fd的文件描述符標志，并將返回值保存在變量flags中。如果獲取失敗，函數(shù)返回-1。

然后，它使用fcntl函數(shù)的F_SETFL命令來修改socket_fd的文件描述符標志。修改的方式是將O_NONBLOCK標志添加到原有標志中，使用位運算符|進行操作。如果修改失敗，函數(shù)返回-1。

如果設置成功，函數(shù)返回0。

下面是修改后的完整代碼示例：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
class NtripServer {
public:
  NtripServer() : socket_fd_(-1), thread_is_running_(false), service_is_running_(false) {}
  ~NtripServer() {}
  void Start() {
    if (service_is_running_) {
      std::cout << "Service is already running!" << std::endl;
      return;
    }
    // 創(chuàng)建socket
    socket_fd_ = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (socket_fd_ == -1) {
      std::cout << "Failed to create socket!" << std::endl;
      return;
    }
    // 設置socket選項
    int optval = 1;
    setsockopt(socket_fd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));
    // 綁定地址和端口
    sockaddr_in server_addr{};
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(1234);
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    if (bind(socket_fd_, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
      std::cout << "Failed to bind address!" << std::endl;
      close(socket_fd_);
      socket_fd_ = -1;
      return;
    }
    // 監(jiān)聽連接
    if (listen(socket_fd_, 5) == -1) {
      std::cout << "Failed to listen!" << std::endl;
      close(socket_fd_);
      socket_fd_ = -1;
      return;
    }
    // 啟動線程處理連接
    service_is_running_ = true;
    std::thread thread(&NtripServer::ThreadHandler, this);
    thread.detach();
  }
  void Stop() {
    if (!service_is_running_) {
      std::cout << "Service is not running!" << std::endl;
      return;
    }
    service_is_running_ = false;
  }
private:
  int socket_fd_;
  bool thread_is_running_;
  bool service_is_running_;
  void ThreadHandler() {
    int ret;
    char recv_buffer[1024] = {};
    thread_is_running_ = true;
    // 將socket_fd_設置為非阻塞模式
    if (SetNonBlocking(socket_fd_) == -1) {
      std::cout << "Failed to set socket to non-blocking mode" << std::endl;
      return;
    }
    while (thread_is_running_) {
      ret = recv(socket_fd_, recv_buffer, sizeof(recv_buffer), 0);
      if (ret == 0) {
        std::cout << "Remote socket close!!!" << std::endl;
        break;
      } else if (ret < 0) {
        if (errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK && errno != EINTR) {
          std::cout << "Remote socket error!!!" << std::endl;
          break;
        }
      } else {
        // 處理接收到的數(shù)據(jù)
        std::cout << "Received data: " << recv_buffer << std::endl;
      }
      std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
    }
    close(socket_fd_);
    socket_fd_ = -1;
    thread_is_running_ = false;
    service_is_running_ = false;
  }
  int SetNonBlocking(int socket_fd) {
    int flags = fcntl(socket_fd, F_GETFL, 0);
    if (flags == -1) {
      return -1;
    }
    if (fcntl(socket_fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) == -1) {
      return -1;
    }
    return 0;
  }
};
int main() {
  NtripServer server;
  server.Start();
  // 服務運行一段時間后停止
  std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));
  server.Stop();
  return 0;
}

在這個示例代碼中，我們創(chuàng)建了一個NtripServer類來管理Ntrip服務。在Start函數(shù)中，我們創(chuàng)建了一個socket，并設置選項、綁定地址和端口，然后開始監(jiān)聽連接。接著，我們啟動一個線程來處理連接，線程的入口函數(shù)是ThreadHandler。

在ThreadHandler函數(shù)中，我們將socket_fd_設置為非阻塞模式，并使用recv函數(shù)接收數(shù)據(jù)。根據(jù)返回值進行處理，如果返回值為0，表示遠程socket關閉；如果返回值小于0，并且errno不是EAGAIN、EWOULDBLOCK或EINTR，表示發(fā)生了其他錯誤；如果返回值大于0，表示成功接收到數(shù)據(jù)，我們可以在代碼中添加處理接收到的數(shù)據(jù)的邏輯。

在主函數(shù)中，我們創(chuàng)建了一個NtripServer對象，并調(diào)用Start函數(shù)啟動服務。然后，讓服務運行一段時間后調(diào)用Stop函數(shù)停止服務。

請注意，這只是一個簡單的示例代碼，實際應用中可能需要進行更多的錯誤處理和邏輯處理。對于Linux系統(tǒng)，可以使用fcntl函數(shù)來設置socket為非阻塞模式。在上述代碼中，SetNonBlocking函數(shù)就是用來設置socket為非阻塞的。具體來說，它通過調(diào)用fcntl函數(shù)，使用F_GETFL命令獲取socket的當前標志位，然后將O_NONBLOCK標志位加入到標志位中，再次調(diào)用fcntl函數(shù)，使用F_SETFL命令將新的標志位設置回socket。

這樣設置之后，socket的recv函數(shù)將變?yōu)榉亲枞Ｊ?，即不會一直等待?shù)據(jù)到達，而是立即返回。如果沒有數(shù)據(jù)到達，recv函數(shù)將返回-1，并且errno會被設置為EAGAIN或EWOULDBLOCK。這樣，我們可以在代碼中根據(jù)返回值和errno來判斷是否有數(shù)據(jù)到達，并進行相應的處理。如果在SetNonBlocking函數(shù)中設置socket為非阻塞模式失敗，可以在調(diào)用該函數(shù)的地方進行錯誤處理。可以根據(jù)具體情況選擇合適的錯誤處理方式，例如打印錯誤信息、記錄日志、關閉socket等。以下是一個示例的錯誤處理代碼：

if (SetNonBlocking(socket_fd) == -1) {
  std::cout << "Failed to set socket to non-blocking mode" << std::endl;
  // 處理錯誤，例如關閉socket
  close(socket_fd);
  return;
}

在上述代碼中，如果SetNonBlocking函數(shù)返回-1，表示設置socket為非阻塞模式失敗。我們可以打印錯誤信息，然后進行相應的錯誤處理，例如關閉socket。這樣可以確保在設置失敗的情況下，不會繼續(xù)使用這個socket進行后續(xù)操作。

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