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在C++中使用HP-Socket

C/C++开发
2022-12-20

这篇文章主要介绍了C++中简单使用HP-Socket，HP-Socket 是一套通用的高性能 TCP/UDP /HTTP 通信 框架 ，包含服务端组件、客户端组件和 Agent 组件，广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP /HTTP 通信系统，下面来看看更具体的介绍吧

1、简介

HP-Socket 是一套通用的高性能 TCP/UDP /HTTP 通信 框架 ，包含服务端组件、客户端组件和 Agent 组件，广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP /HTTP 通信系统，提供 C/C++ 、 C# 、 Delphi 、 E （易语言）、 Java 、 Python 等编程语言接口。
HP-Socket是一套国产的开源通讯库，使用C++语言实现，提供多种编程语言的接口，支持 Windows 和 Linux 平台：

  • 官网：http://www.hpsocket.net/
  • github:https://github.com/ldcsaa/HP-Socket

HP-Socket包含30多个组件 ，可根据通信角色Client/Server）、通信协议TCP/UDP/HTTP）和接收模型PUSH/PULL/PACK）进行归类，这里只简单介绍一下：

  • Server组件：基于IOCP/EPOLL通信模型 ，并结合缓存池 、私有堆等技术实现高效内存管理，支持超大规模、高并发通信场景。
  • Agent组件：实质上是Multi-Client组件，与Server组件采用相同的技术架构，可同时建立和高效处理大规模Socket连接 。
  • Client组件：基于Event Select/POLL通信模型，每个组件对象创建一个通信线程并管理一个Socket连接， 适用于小规模客户端场景。
  • Thread Pool组件：HP-Socket实现的高效易用的线程池组件，当成普通的第三方线程池库使用即可。

HP-Socket的TCP组件支持PUSH、PULL和PACK三种接收模型：

  • PUSH模型：组件接收到数据时会触发监听器对象的OnReceive(pSender,dwConnID,pData,iLength)事件，把数据“推”给应用程序，这种模型使用起来是最自由的。
  • PULL模型：组件接收到数据时会触发监听器对象的OnReceive(pSender,dwConnID,iTotalLength)事件 ，告诉应用程序当前已经接收到多少数据，应用程序检查数据的长度，如果满足需要则调用组件的**Fetch(dwConnID,pData,iDataLength)方法把需
  • 要的数据“拉”出来。
  • PACK模型：PACK模型系列组件是PUSH和PULL模型的结合体，应用程序不必处理分包与数据抓取,组件保证每个OnReceive事件都向应用程序提供一个完整数据包。

注：PACK模型组件会对应用程序发送的每个数据包自动加上 4 字节（32位的包头），前10位为用于数据包校验的包头标识位，后22位为记录包体长度的长度位。

2、使用方式

HP-Socket支持MBCS和Unicode字符集，支持32位和64位应用程序。可以通过源代码、 DLL或LIB方式使用HP-Socket。 HP-Socket发行包中已经提供了HPSocket DLL和HPSocket4C DLL。
HP-Socket提供了各种情况下的dll文件，不需要我们重新编译，dll文件按编程接口分为两大类：

HPSocket DLL：导出C++编程接口 ，C++程序的首选方式，使用时需要把SocketInterface.h（及其依赖文件HPTypeDef.h） 、HPSocket.h以及 DLL 对应的 *.lib 文件加入到工程项目，用到SSL组件还需要HPSocket-SSL.h文件。

HPSocket4C DLL：导出C编程接口，提供给C语言或其它编程语言使用，使用时需要把HPSocket4C.h以及 DLL 对应的 *.lib 文件加入到工程项目，用到SSL组件还需要HPSocket4C-SSL.h文件。

3、实现简单线程池

使用HP-Socket的线程池组件可以在程序中实现一个简单的、公用的线程池，TCP通讯的断线重连、发送心跳都会用到线程池。

线程池组件的主要函数如下：

  • Start：启动线程池，具体的使用可以参考源代码的注释。
  • Submit：提交任务，主要使用BOOL Submit(fnTaskProc,pvArg,dwMaxWait=INFINITE)，另一个函数重载是使用一个特殊的数据类型（把Socket任务参数和任务函数封装成一个数据结构）作为参数。
  • Stop：关闭线程池，参数dwMaxWait代表最大等待时间（毫秒，默认： INFINITE ，一直等待）。

先实现线程池的CHPThreadPoolListener接口，然后构造IHPThreadPool智能指针，后面线程池的操作都通过智能指针操作，

代码如下：


class CHPThreadPoolListenerImpl : public CHPThreadPoolListener
{
private:
 void LogInfo(string logStr)
 {
  cout <<"ThreadPool " <<logStr << endl;
 }
public:
 virtual void OnStartup(IHPThreadPool* pThreadPool) 
 {
  LogInfo("线程池启动");
 }
 virtual void OnShutdown(IHPThreadPool* pThreadPool) 
 {
  LogInfo("线程池启动关闭");
 }
 virtual void OnWorkerThreadStart(IHPThreadPool* pThreadPool, THR_ID dwThreadID) 
 {    
  LogInfo("[" + to_string(dwThreadID) + "] " + "工作线程启动");
 }
 virtual void OnWorkerThreadEnd(IHPThreadPool* pThreadPool, THR_ID dwThreadID) 
 {
  LogInfo("[" + to_string(dwThreadID) + "] " + "工作线程退出");
 }
};

CHPThreadPoolListenerImpl ThreadPoolListener;
//全局共享变量使用extern关键字修饰
extern CHPThreadPoolPtr ThreadPool(&ThreadPoolListener);

4、实现TCP客户端

先实现一个打印函数，显示客户端相关的信息，代码如下：


void PrintInfo(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID)
{
 char buffer[20]; 
 TCHAR* ipAddr = buffer;
 int ipLen;
 USHORT port;

 pSender->GetLocalAddress(ipAddr, ipLen, port); 
 cout << string(ipAddr,0,ipLen) << ":" << port << " " << " [" << dwConnID << "] -> ";

 pSender->GetRemoteHost(ipAddr, ipLen, port); 
 cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " ";
}

实现CTcpClientListener监听接口，客户端断线后自动重连，以换行符分割接收到的字符串，

代码如下：


bool SysExit = false;
void ReConnect(ITcpClient* pSender)
{
 while (pSender->GetState() != SS_STOPPED)
 {
  Sleep(10);
 }
 pSender->Start("127.0.0.1", 60000);
}

class CClientListenerImpl : public CTcpClientListener
{

public: 
 virtual EnHandleResult OnConnect(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID) 
 { 
  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "连接成功" << endl;
  return HR_OK;  
 }

 string resStr = "";
 string commStr="";
 virtual EnHandleResult OnReceive(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength) 
 {
  
  string str((char*)pData,0, iLength);
  resStr.append(str);
  int index;
  while (true)
  {
   index = resStr.find("\r\n");
   if (index == -1)break;

   commStr = resStr.substr(0, index);
   resStr = resStr.substr(index +2, resStr.length() - (index +2));
   if (commStr!="")
   {
    PrintInfo(pSender, dwConnID);
    cout << "收到分割字符串 " << commStr << endl;
   }
  } 

  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "数据接受 " << str << endl;

  return HR_OK;
 }

 virtual EnHandleResult OnClose(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode)
 {
  resStr = "";

  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "连接断开，"<< enOperation <<"操作导致错误，错误码 " << iErrorCode<< endl;
  if (!SysExit) 
  {
   ThreadPool->Submit((Fn_TaskProc)(&ReConnect), (PVOID)pSender);
  }  
  return HR_OK;
 } 
};

循环输入字符串发送服务端，代码如下：


int main()
{
 //启动线程池
 ThreadPool->Start();

 CClientListenerImpl listener;
 CTcpClientPtr client(&listener);

 if (!client->Start("127.0.0.1", 60000))
 {
  cout << "连接错误：" << client->GetLastError() << "-" << client->GetLastErrorDesc();
 }
 
 string sendMsg;
 while (!SysExit)
 {  
  cin >> sendMsg;
  if (sendMsg == "esc") 
  {
   SysExit = true;
   break;
  }

  if (client->GetState() == SS_STARTED) 
  {
   const BYTE* data = (BYTE*)(sendMsg.c_str());
   if (client->Send(data, sizeof(data)))
   {
    PrintInfo(client, client->GetConnectionID());
    cout << "发送成功 "<<sendMsg<<endl;
   }
   else
   {
    PrintInfo(client, client->GetConnectionID());
    cout << "发送失败，错误描述 " << client->GetLastError() << "-" << client->GetLastErrorDesc() << endl;
   }
  }
  else 
  {
   PrintInfo(client, client->GetConnectionID());   
   cout << "无法发送，当前状态 " <<client->GetState()<< endl;
  }
 } 
 client->Stop();
 //关闭线程池
 ThreadPool->Stop();

 return 0; 
}

5、实现TCP服务端

先实现一个打印函数，基本上和客户端的相同，只有获取本地IP的地方不同，

代码如下：


void PrintInfo(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID)
{
 char buffer[20];
 TCHAR* ipAddr = buffer;
 int ipLen;
 USHORT port;

 pSender->GetListenAddress(ipAddr, ipLen, port);
 cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " " << "<-  [" << dwConnID << "] ";

 pSender->GetRemoteAddress(dwConnID, ipAddr, ipLen, port);
 cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " ";
}

为了演示客户端和应用数据的绑定，定义一个用户数据类型并创建一个队列，代码如下：


class UserData 
{
public:
 UserData(string name="") 
 {
  Name = name;
 }
 string Name;
};
queue<UserData*> qName;  //创建队列对象

实现CTcpServerListener监听接口，收到字符串后加上用户名再发送回去，

代码如下：


class CTcpServerListenerImpl : public CTcpServerListener
{
public: 
 virtual EnHandleResult OnAccept(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, UINT_PTR soClient)
 {

  pSender->SetConnectionExtra(dwConnID,qName.front());
  qName.pop();
  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "连接成功" << endl;
  return HR_OK;
 }
 virtual EnHandleResult OnReceive(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength)
 { 
  string str((char*)pData, 0, iLength);
  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "数据接受 " << str<<endl;

  PVOID pInfo = nullptr;  
  pSender->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo);
  str = "reply-" + ((UserData*)pInfo)->Name + str;

  const BYTE* data = (BYTE*)(str.c_str());  
  pSender->Send(dwConnID, data,str.size());
  return HR_OK;
 } 
 virtual EnHandleResult OnClose(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode)
 {
  PVOID pInfo = nullptr;
  pSender->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo);
  qName.push((UserData*)pInfo);
  PrintInfo(pSender, dwConnID);
  cout << "断开连接"<< endl;

  pSender->SetConnectionExtra(dwConnID, NULL);  
  return HR_OK;
 }
};

循环输入字符串发送到客户端，自动回复客户端发送的消息，代码如下：


bool SysExit = false;
int main()
{ 
 UserData user1("NO1-User");
 UserData user2("NO2-User");
 UserData user3("NO3-User");
 UserData user4("NO4-User");

 qName.push(&user1);
 qName.push(&user2);
 qName.push(&user3);
 qName.push(&user4);

 CTcpServerListenerImpl listener;
 CTcpServerPtr server(&listener);
  
 if (!server->Start("127.0.0.1", 60000))
 {
  cout << "启动错误：" << server->GetLastError() << "-" << server->GetLastErrorDesc();
 }
 
 string sendMsg;
 while (!SysExit)
 {
  cin >> sendMsg;
  if (sendMsg == "esc")
  {
   SysExit = true;
   break;
  }

  //如果数组长度小于当前连接数量，则获取失败
  DWORD count= 1000;   
  CONNID pIDs[1000]; 
  ZeroMemory(pIDs, 1000);;

  if (server->GetAllConnectionIDs(pIDs, count)&& count >0)
  {
   for (size_t i = 0; i < count; i++)
   {
    const BYTE* data = (BYTE*)(sendMsg.c_str());
    if (server->Send(*(pIDs+i),data, sendMsg.size()))
    {
     PrintInfo(server, pIDs[i]);
     cout << "发送成功 " << sendMsg << endl;
    }
    else
    {
     PrintInfo(server, pIDs[i]);
     cout << "发送失败，错误描述 " << server->GetLastError() << "-" << server->GetLastErrorDesc() << endl;
    }
   }  
  }
  else
  {   
   cout << "无法发送，当前连接数 " << count << endl;
  }
 }
 server->Stop();
}

注：获取连接时指针数组的长度一定要大于当前连接数量，否则会失败。

6、实现Http客户端

HP-Socket的Http客户端有同步、异步两种，同步客户端不需要绑定监听器，这里使用同步客户端演示。

Sync Client：同步HTTP客户端组件（CHttpSyncClient和CHttpsSyncClient）内部会处理所有事件，因此，它们不需要绑定监听器（构造方法的监听器参数传入null）; 如果绑定了监听器则可以跟踪组件的通信过程。

测试客户端可以使用实时天气接口上面的测试示例，当前的测试示例为：


http://api.k780.com/?app=weather.today&weaId=1&appkey=10003&sign=b59bc3ef6191eb9f747dd4e83c99f2a4&format=json

直接开始测试，代码如下：


int main()
{
    CHttpSyncClientPtr SyncClient;
    THeader type;
    type.name = "Content-Type";
    type.value = "text/html;charset=UTF-8";
    
    if (SyncClient->OpenUrl("GET", "http://api.k780.com/?app=weather.today&weaId=1&appkey=10003&sign=b59bc3ef6191eb9f747dd4e83c99f2a4&format=json",&type))
    {
        LPCBYTE pData = nullptr;
        int iLength = 0;
        SyncClient->GetResponseBody(&pData, &iLength);        
        string body((char*)pData, iLength);
        //返回的有中文，需要转化编码格式
        cout << body << endl;        
        cout << endl;
        cout << StringToUtf(body) << endl;
        cout << endl;
        cout << UtfToString(StringToUtf(body)) << endl;
    }
    else
    {
        cout << "打开失败："<<SyncClient->GetLastError()<<"-"<< SyncClient->GetLastErrorDesc()<<endl;
    }   
}

上面的StringToUtf和UtfToString函数是转载至C++ 中文乱码的问题，该函数实现UTF-8和ANSI编码格式的转化，

代码如下：


string UtfToString(string strValue)
{
    int nwLen = ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strValue.c_str(), -1, NULL, 0);
    wchar_t* pwBuf = new wchar_t[nwLen + 1];//加上末尾'\0'
    ZeroMemory(pwBuf, nwLen * 2 + 2);
    ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strValue.c_str(), strValue.length(), pwBuf, nwLen);
    int nLen = ::WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, pwBuf, -1, NULL, NULL, NULL, NULL);
    char* pBuf = new char[nLen + 1];
    ZeroMemory(pBuf, nLen + 1);
    ::WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, pwBuf, nwLen, pBuf, nLen, NULL, NULL);
    std::string retStr(pBuf);
    delete[]pwBuf;
    delete[]pBuf;
    pwBuf = NULL;
    pBuf = NULL;
    return retStr;
}

string StringToUtf(string strValue)
{
    int nwLen = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strValue.c_str(), -1, NULL, 0);
    wchar_t* pwBuf = new wchar_t[nwLen + 1];//加上末尾'\0'
    memset(pwBuf, 0, nwLen * 2 + 2);
    MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strValue.c_str(), strValue.length(), pwBuf, nwLen);
    int nLen = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, pwBuf, -1, NULL, NULL, NULL, NULL);
    char* pBuf = new char[nLen + 1];
    memset(pBuf, 0, nLen + 1);
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, pwBuf, nwLen, pBuf, nLen, NULL, NULL);
    std::string retStr = pBuf;
    delete[]pBuf;
    delete[]pwBuf;
    return retStr;
}

注：函数实现需放在main函数之前。

到此这篇关于在C++中使用HP-Socket的文章就介绍到这了,更多相关C++ 使用HP-Socket内容请搜索编程学习网以前的文章希望大家以后多多支持编程学习网！

附件：

HP-Socket-5.8.5 源码+dll+文档 提取码: 2uyv
项目源码 提取码: 2uyv

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本文标题为：在C++中使用HP-Socket

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