网络科技公司帮高校建设网站,安徽网站建设优化推广,wordpress instagram,什么信息发布型网站转自 https://github.com/kejinlu/objc-doc/blob/master/Socket%E7%BC%96%E7%A8%8B.md 大纲 一.Socket简介二.BSD Socket编程准备 1.地址2.端口3.网络字节序4.半相关与全相关5.网络编程模型三.socket接口编程示例四.使用select五.使用kqueue六.使用流注:文档中设计涉及的代码也… 转自 https://github.com/kejinlu/objc-doc/blob/master/Socket%E7%BC%96%E7%A8%8B.md 大纲 一.Socket简介二.BSD Socket编程准备 1.地址2.端口3.网络字节序4.半相关与全相关5.网络编程模型三.socket接口编程示例四.使用select五.使用kqueue六.使用流 注:文档中设计涉及的代码也都在本人github目录下分别为socketServer和socketClient.对应着各个分支。 一.Socket简介 在 UNIX系统中,万物皆文件(Everything is a file)。所有的IO操作都可以看作对文件的IO操作都遵循着这样的操作模式:打开 - 读/写 - 关闭打开操作如open函数获取“文件”使用权返回文件描述符后继的操作都通过这个文件描述符来进行。很多系统调用都依赖于文件描述符,它是一 个无符号整数每一个用户进程都对应着一个文件描述符表通过文件描述符就可以找到对应文件的信息。 在类UNIX平台上对于控制台的标准输入输出以及标准错误输出都有对应的文件描述符分别为0,1,2。它们定义在 unistd.h中 #define STDIN_FILENO 0 /* standard input file descriptor */
#define STDOUT_FILENO 1 /* standard output file descriptor */
#define STDERR_FILENO 2 /* standard error file descriptor */ 在Mac系统中可以通过Activity Monitor来查看某个进程打开的文件和端口。 UNIX 内核加入TCP/IP协议的时候便在系统中引入了一种新的IO操作只不过由于网络连接的不可靠性所以网络IO比本地设备的IO复杂很多。这一系列的 接口叫做BSD Socket API,当初由伯克利大学研发最终成为网络开发接口的标准。 网络通信从本质上讲也是进程间通信只是这两个进程一般在网络中不同计算机上。当然Socket API其实也提供了专门用于本地IPC的使用方式UNIX Domain Socket这个这里就不细说了。本文所讲的Socket如无例外均是说的Internet Socket。 在本地的进程中每一个进程都可以通过PID来标识对于网络上的一个计算机中的进程如何标识呢网络中的计算机可以通过一个IP地址进行标识一个计算机中的某个进程则可以通过一个无符号整数端口号来标识所以一个网络中的进程可以通过IP地址端口号的方式进行标识。 二.BSD Socket编程准备 1.地址 在程序中我们如何保存一个地址呢在 sys/socket.h中的sockaddr便是描述socket地址的结构体类型. /*
* [XSI] Structure used by kernel to store most addresses.
*/
struct sockaddr {__uint8_t sa_len; /* total length */sa_family_t sa_family; /* [XSI] address family */char sa_data[14]; /* [XSI] addr value (actually larger) */
};为了方便设置用语网络通信的socket地址引入了sockaddr_in结构体对于UNIX Domain Socket则对应sockaddr_un /** Socket address, internet style.*/
struct sockaddr_in {__uint8_t sin_len;sa_family_t sin_family;in_port_t sin_port;//得是网络字节序struct in_addr sin_addr;//in_addr存在的原因则是历史原因其实质是代表一个IP地址的32位整数char sin_zero[8];//bzero之纯粹是为了兼容sockaddr
};在实际编程的时候经常需要将sockaddr_in强制转换成sockaddr类型。 2.端口 说到端口我们经常会联想到硬件在网络编程中的端口其实是一个标识而已或者说是系统的资源而已。系统提供了端口分配和管理的机制。 3.网络字节序 谈网络字节序(Endianness)之前我们先说说什么是字节序。字节序又叫端序就是指计算机中存放 多字节数据的 字节的顺序。典型的就是数据存放在内存中或者网络传输时的字节的顺序。常用的字节序有大端序(big-endian)小端序(litle- endian,另还有不常见的混合序middle-endian)。不同的CPU可能会使用不同的字节序如X86PDP-11等处理器为小端 序Motorola 6800,PowerPC 970等使用的是大端序。小端序是指低字节位存放在内存地址的低端高端序是指高位字节存放在内存的低端。 举个例子来说明什么是大端序和小端序 比如一个4字节的整数 16进制形式为 0x12345678最左边是高位。 大端序 低位 高位12345678小端序 低位 高位78563412TCP/IP 各层协议将字节序使用的是大端序我们把TCP/IP协议中使用的字节序称之为网络字节序。 编程的时候可以使用定义在sys/_endian.h中的相关的接口进行本地字节序和网络字节序的互转。 #define ntohs(x) __DARWIN_OSSwapInt16(x) // 16位整数 网络字节序转主机字节序
#define htons(x) __DARWIN_OSSwapInt16(x) // 16位整数 主机字节序转网络字节序#define ntohl(x) __DARWIN_OSSwapInt32(x) //32位整数 网络字节序转主机字节序
#define htonl(x) __DARWIN_OSSwapInt32(x) //32位整数 主机字节序转网络字节序以上声明中 n代表netwrok h代表host s代表shortl代表long 如果数据是单字节的话则其没有字节序的说法了。 4.半相关与全相关 半相关half-association是指一个三元组 (协议,本地IP地址,本地端口),通过这个三元组就可以唯一标识一个网络中的进程,一般用于listening socket。但是实际进行通信的过程至少需要两个进程且它们所使用的协议必须一致所以一个完成的网络通信至少需要一个五元组表示(协议,本地地址,本地端口,远端地址,远端端口)这样的五元组叫做全相关。 5.网络编程模型 网络存在的本质其实就是网络中个体之间的在某个领域的信息存在不对等性所以一般情况下总有一些个体为另一些个体提供服务。提供服务器的我们把它叫做服务器接受服务的叫做客户端。所以在网络编程中也存在服务器端和客户端之分。 服务器端客户端创建Socket-将Socket和本地的地址端口绑定-开始进行侦听创建一个Socket和服务器的地址并通过它们向服务器发送连接请求握手成功接受请求得到一个新的Socket通过它可以和客户端进行通信连接成功客户端的Socket会绑定到系统分配的一个端口上并可以通过它和服务器端进行通信三.BSD Socket编程详解 下面的例子是一个简单的一对一聊天的程序分服务器和客户端且发送消息和接受消息次序固定。 Server端代码 #include stdio.h
#include netinet/in.h
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include string.hint main (int argc, const char * argv[])
{struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_len sizeof(struct sockaddr_in);server_addr.sin_family AF_INET;//Address families AF_INET互联网地址簇server_addr.sin_port htons(11332);server_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);bzero((server_addr.sin_zero),8);//创建socketint server_socket socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//SOCK_STREAM 有连接if (server_socket -1) {perror(socket error);return 1;}//绑定socket将创建的socket绑定到本地的IP地址和端口此socket是半相关的只是负责侦听客户端的连接请求并不能用于和客户端通信int bind_result bind(server_socket, (struct sockaddr *)server_addr, sizeof(server_addr));if (bind_result -1) {perror(bind error);return 1;}//listen侦听 第一个参数是套接字第二个参数为等待接受的连接的队列的大小在connect请求过来的时候,完成三次握手后先将连接放到这个队列中直到被accept处理。如果这个队列满了且有新的连接的时候对方可能会收到出错信息。if (listen(server_socket, 5) -1) {perror(listen error);return 1;}struct sockaddr_in client_address;socklen_t address_len;int client_socket accept(server_socket, (struct sockaddr *)client_address, address_len);//返回的client_socket为一个全相关的socket其中包含client的地址和端口信息通过client_socket可以和客户端进行通信。if (client_socket -1) {perror(accept error);return -1;}char recv_msg[1024];char reply_msg[1024];while (1) {bzero(recv_msg, 1024);bzero(reply_msg, 1024);printf(reply:);scanf(%s,reply_msg);send(client_socket, reply_msg, 1024, 0);long byte_num recv(client_socket,recv_msg,1024,0);recv_msg[byte_num] \0;printf(client said:%s\n,recv_msg);}return 0;
}Client端代码 #include stdio.h
#include netinet/in.h
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include string.hint main (int argc, const char * argv[])
{struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_len sizeof(struct sockaddr_in);server_addr.sin_family AF_INET;server_addr.sin_port htons(11332);server_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);bzero((server_addr.sin_zero),8);int server_socket socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_socket -1) {perror(socket error);return 1;}char recv_msg[1024];char reply_msg[1024];if (connect(server_socket, (struct sockaddr *)server_addr, sizeof(struct sockaddr_in))0) {//connect 成功之后其实系统将你创建的socket绑定到一个系统分配的端口上且其为全相关包含服务器端的信息可以用来和服务器端进行通信。while (1) {bzero(recv_msg, 1024);bzero(reply_msg, 1024);long byte_num recv(server_socket,recv_msg,1024,0);recv_msg[byte_num] \0;printf(server said:%s\n,recv_msg);printf(reply:);scanf(%s,reply_msg);if (send(server_socket, reply_msg, 1024, 0) -1) {perror(send error);}}}// insert code here...printf(Hello, World!\n);return 0;
}上面的服务器端和客户端连接成功之后打开的端口的情况是怎么样的呢 服务器端 ,存在一个用于listen的半相关的socket一个用于和客户端进行通信的全相关的socket 客户端 存在一个用于和服务器端进行通信的全相关的socket 由 于accept只运行了一次所以服务器端一次只能和一个客户端进行通信且使用的send和recv方法都是阻塞的所以上面这个例子存在一个问题就是 服务器端客户端连接成功之后发送接受发送接受的次序就被固定了。比如服务器端发送消息之后就等客户端发送消息了没有接受到客户端的消息之前服务 器端是没有办法发送消息的。使用select这个这个系统调用可以解决上面的问题。 四.使用select select这个系统调用是一种多路复用IO方案可以同时对多个文件描述符进行监控从而知道哪些文件描述符可读可写或者出错不过select方法是阻塞的可以设定超时时间。 select使用的步骤如下: 1.创建一个fd_set变量fd_set实为包含了一个整数数组的结构体用来存放所有的待检查的文件描述符2.清空fd_set变量并将需要检查的所有文件描述符加入fd_set3.调用select。若返回-1则说明出错;返回0,则说明超时返回正数则为发生状态变化的文件描述符的个数4.若select返回大于0,则依次查看哪些文件描述符变的可读并对它们进行处理5.返回步骤2开始新一轮的检测若上面的聊天程序使用select进行改写则是下面这样的 服务器端 #include stdio.h#include stdlib.h#include netinet/in.h#include sys/socket.h#include arpa/inet.h#include string.h#include unistd.h#define BACKLOG 5 //完成三次握手但没有accept的队列的长度#define CONCURRENT_MAX 8 //应用层同时可以处理的连接#define SERVER_PORT 11332#define BUFFER_SIZE 1024#define QUIT_CMD .quitint client_fds[CONCURRENT_MAX];int main (int argc, const char * argv[]){char input_msg[BUFFER_SIZE];char recv_msg[BUFFER_SIZE]; //本地地址struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_len sizeof(struct sockaddr_in);server_addr.sin_family AF_INET;server_addr.sin_port htons(SERVER_PORT);server_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);bzero((server_addr.sin_zero),8);//创建socketint server_sock_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_sock_fd -1) {perror(socket error);return 1;}//绑定socketint bind_result bind(server_sock_fd, (struct sockaddr *)server_addr, sizeof(server_addr));if (bind_result -1) {perror(bind error);return 1;}//listenif (listen(server_sock_fd, BACKLOG) -1) {perror(listen error);return 1;}//fd_setfd_set server_fd_set;int max_fd -1;struct timeval tv;tv.tv_sec 20;tv.tv_usec 0;while (1) {FD_ZERO(server_fd_set);//标准输入FD_SET(STDIN_FILENO, server_fd_set);if (max_fd STDIN_FILENO) {max_fd STDIN_FILENO;}//服务器端socketFD_SET(server_sock_fd, server_fd_set);if (max_fd server_sock_fd) {max_fd server_sock_fd;}//客户端连接for (int i 0; i CONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i]!0) {FD_SET(client_fds[i], server_fd_set);if (max_fd client_fds[i]) {max_fd client_fds[i];}}}int ret select(max_fd1, server_fd_set, NULL, NULL, tv);if (ret 0) {perror(select 出错\n);continue;}else if(ret 0){printf(select 超时\n);continue;}else{//ret为未状态发生变化的文件描述符的个数if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, server_fd_set)) {//标准输入bzero(input_msg, BUFFER_SIZE);fgets(input_msg, BUFFER_SIZE, stdin);//输入 .quit 则退出服务器if (strcmp(input_msg, QUIT_CMD) 0) {exit(0);}for (int i0; iCONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i]!0) {send(client_fds[i], input_msg, BUFFER_SIZE, 0);}}}if (FD_ISSET(server_sock_fd, server_fd_set)) {//有新的连接请求struct sockaddr_in client_address;socklen_t address_len;int client_socket_fd accept(server_sock_fd, (struct sockaddr *)client_address, address_len);if (client_socket_fd 0) {int index -1;for (int i 0; i CONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i] 0) {index i;client_fds[i] client_socket_fd;break;}}if (index 0) {printf(新客户端(%d)加入成功 %s:%d \n,index,inet_ntoa(client_address.sin_addr),ntohs(client_address.sin_port));}else{bzero(input_msg, BUFFER_SIZE);strcpy(input_msg, 服务器加入的客户端数达到最大值,无法加入!\n);send(client_socket_fd, input_msg, BUFFER_SIZE, 0);printf(客户端连接数达到最大值新客户端加入失败 %s:%d \n,inet_ntoa(client_address.sin_addr),ntohs(client_address.sin_port));}}}for (int i 0; i CONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i]!0) {if (FD_ISSET(client_fds[i], server_fd_set)) {//处理某个客户端过来的消息bzero(recv_msg, BUFFER_SIZE);long byte_num recv(client_fds[i],recv_msg,BUFFER_SIZE,0);if (byte_num 0) {if (byte_num BUFFER_SIZE) {byte_num BUFFER_SIZE;}recv_msg[byte_num] \0;printf(客户端(%d):%s\n,i,recv_msg);}else if(byte_num 0){printf(从客户端(%d)接受消息出错.\n,i);}else{FD_CLR(client_fds[i], server_fd_set);client_fds[i] 0;printf(客户端(%d)退出了\n,i);}}}}}}return 0;}客户端 #include stdio.h#include netinet/in.h#include sys/socket.h#include arpa/inet.h#include string.h#include unistd.h#include stdlib.h#define BUFFER_SIZE 1024int main (int argc, const char * argv[]){struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_len sizeof(struct sockaddr_in);server_addr.sin_family AF_INET;server_addr.sin_port htons(11332);server_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);bzero((server_addr.sin_zero),8);int server_sock_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_sock_fd -1) {perror(socket error);return 1;}char recv_msg[BUFFER_SIZE];char input_msg[BUFFER_SIZE];if (connect(server_sock_fd, (struct sockaddr *)server_addr, sizeof(struct sockaddr_in))0) {fd_set client_fd_set;struct timeval tv;tv.tv_sec 20;tv.tv_usec 0;while (1) {FD_ZERO(client_fd_set);FD_SET(STDIN_FILENO, client_fd_set);FD_SET(server_sock_fd, client_fd_set);int ret select(server_sock_fd 1, client_fd_set, NULL, NULL, tv);if (ret 0 ) {printf(select 出错!\n);continue;}else if(ret 0){printf(select 超时!\n);continue;}else{if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, client_fd_set)) {bzero(input_msg, BUFFER_SIZE);fgets(input_msg, BUFFER_SIZE, stdin);if (send(server_sock_fd, input_msg, BUFFER_SIZE, 0) -1) {perror(发送消息出错!\n);}}if (FD_ISSET(server_sock_fd, client_fd_set)) {bzero(recv_msg, BUFFER_SIZE);long byte_num recv(server_sock_fd,recv_msg,BUFFER_SIZE,0);if (byte_num 0) {if (byte_num BUFFER_SIZE) {byte_num BUFFER_SIZE;}recv_msg[byte_num] \0;printf(服务器:%s\n,recv_msg);}else if(byte_num 0){printf(接受消息出错!\n);}else{printf(服务器端退出!\n);exit(0);}}}}}return 0;}当然select也有其局限性。当fd_set中的文件描述符较少或者大都数文件描述符都比较活跃的时候select的效率还是不错的。Mac系统中已经定义了fd_set 最大可以容纳的文件描述符的个数为1024 //sys/_structs.h
#define __DARWIN_FD_SETSIZE 1024
/
//Kernel.framework sys/select.h
#define FD_SETSIZE __DARWIN_FD_SETSIZE每 一次select 调用的时候都涉及到user space和kernel space的内存拷贝且会对fd_set中的所有文件描述符进行遍历如果所有的文件描述符均不满足且没有超时则当前进程便开始睡眠直到超时或者 有文件描述符状态发生变化。当文件描述符数量较大的时候将耗费大量的CPU时间。所以后来有新的方案出现了如windows2000引入的 IOCPLinux Kernel 2.6中成熟的epollFreeBSD4.x引入的kqueue。 五.使用kqueue Mac是基于BSD的内核所使用的是kqueuekernel event notification mechanism详细内容可以Mac中 man 2 kqueuekqueue比select先进的地方就在于使用事件触发的机制且其调用无需每次对所有的文件描述符进行遍历返回的时候只返回需要处理的事件而不像select中需要自己去一个个通过FD_ISSET检查。kqueue默认的触发方式是level 水平触发可以通过设置event的flag为EV_CLEAR 使得这个事件变为边沿触发,可能epoll的触发方式无法细化到单个event需要查证。 kqueue中涉及两个系统调用kqueue()和kevent() kqueue() 创建kernel级别的事件队列并返回队列的文件描述符kevent() 往事件队列中加入订阅事件或者返回相关的事件数组kqueue使用的流程一般如下 创建kqueue创建struct kevent变量注意这里的kevent是结构体类型名可以通过EV_SET这个宏提供的快捷方式进行创建通过kevent系统调用将创建好的kevent结构体变量加入到kqueue队列中完成对指定文件描述符的事件的订阅 通过kevent系统调用获取满足条件的事件队列并对每一个事件进行处理 #include stdio.h
#include stdlib.h
#include netinet/in.h
#include sys/socket.h
#include sys/event.h
#include sys/types.h
#include sys/time.h
#include arpa/inet.h
#include string.h
#include unistd.h
#define BACKLOG 5 //完成三次握手但没有accept的队列的长度
#define CONCURRENT_MAX 8 //应用层同时可以处理的连接
#define SERVER_PORT 11332
#define BUFFER_SIZE 1024
#define QUIT_CMD .quit
int client_fds[CONCURRENT_MAX];
struct kevent events[10];//CONCURRENT_MAX 2
int main (int argc, const char * argv[])
{char input_msg[BUFFER_SIZE];char recv_msg[BUFFER_SIZE];//本地地址struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_len sizeof(struct sockaddr_in);server_addr.sin_family AF_INET;server_addr.sin_port htons(SERVER_PORT);server_addr.sin_addr.s_addr inet_addr(127.0.0.1);bzero((server_addr.sin_zero),8);//创建socketint server_sock_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_sock_fd -1) {perror(socket error);return 1;}//绑定socketint bind_result bind(server_sock_fd, (struct sockaddr *)server_addr, sizeof(server_addr));if (bind_result -1) {perror(bind error);return 1;}//listenif (listen(server_sock_fd, BACKLOG) -1) {perror(listen error);return 1;}struct timespec timeout {10,0};//kqueueint kq kqueue();if (kq -1) {perror(创建kqueue出错!\n);exit(1);}struct kevent event_change;EV_SET(event_change, STDIN_FILENO, EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);kevent(kq, event_change, 1, NULL, 0, NULL);EV_SET(event_change, server_sock_fd, EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);kevent(kq, event_change, 1, NULL, 0, NULL);while (1) {int ret kevent(kq, NULL, 0, events, 10, timeout);if (ret 0) {printf(kevent 出错!\n);continue;}else if(ret 0){printf(kenvent 超时!\n);continue;}else{//ret 0 返回事件放在events中for (int i 0; i ret; i) {struct kevent current_event events[i];//kevent中的ident就是文件描述符if (current_event.ident STDIN_FILENO) {//标准输入bzero(input_msg, BUFFER_SIZE);fgets(input_msg, BUFFER_SIZE, stdin);//输入 .quit 则退出服务器if (strcmp(input_msg, QUIT_CMD) 0) {exit(0);}for (int i0; iCONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i]!0) {send(client_fds[i], input_msg, BUFFER_SIZE, 0);}}}else if(current_event.ident server_sock_fd){//有新的连接请求struct sockaddr_in client_address;socklen_t address_len;int client_socket_fd accept(server_sock_fd, (struct sockaddr *)client_address, address_len);if (client_socket_fd 0) {int index -1;for (int i 0; i CONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i] 0) {index i;client_fds[i] client_socket_fd;break;}}if (index 0) {EV_SET(event_change, client_socket_fd, EVFILT_READ, EV_ADD, 0, 0, NULL);kevent(kq, event_change, 1, NULL, 0, NULL);printf(新客户端(fd %d)加入成功 %s:%d \n,client_socket_fd,inet_ntoa(client_address.sin_addr),ntohs(client_address.sin_port));}else{bzero(input_msg, BUFFER_SIZE);strcpy(input_msg, 服务器加入的客户端数达到最大值,无法加入!\n);send(client_socket_fd, input_msg, BUFFER_SIZE, 0);printf(客户端连接数达到最大值新客户端加入失败 %s:%d \n,inet_ntoa(client_address.sin_addr),ntohs(client_address.sin_port));}}}else{//处理某个客户端过来的消息bzero(recv_msg, BUFFER_SIZE);long byte_num recv((int)current_event.ident,recv_msg,BUFFER_SIZE,0);if (byte_num 0) {if (byte_num BUFFER_SIZE) {byte_num BUFFER_SIZE;}recv_msg[byte_num] \0;printf(客户端(fd %d):%s\n,(int)current_event.ident,recv_msg);}else if(byte_num 0){printf(从客户端(fd %d)接受消息出错.\n,(int)current_event.ident);}else{EV_SET(event_change, current_event.ident, EVFILT_READ, EV_DELETE, 0, 0, NULL);kevent(kq, event_change, 1, NULL, 0, NULL);close((int)current_event.ident);for (int i 0; i CONCURRENT_MAX; i) {if (client_fds[i] (int)current_event.ident) {client_fds[i] 0;break;}}printf(客户端(fd %d)退出了\n,(int)current_event.ident);}}}}}return 0;
}其实kqueue的应用场景非常的广阔可以监控文件系统中文件的变化对文件变化的事件可以粒度非常的细具体可以查看kqueue的手册监控系统进程的生命周期。GCD的事件处理便是建立在kqueue之上的。 六.使用Streams 使用Objective-C的一大优点便是面向对象编程使得逻辑抽象得更加优美更加符合人类思维。 一开始说过无论是对于文件的操作或者对于网络的操作本质上都是IO操作无非写数据和读数据可以对这种输入输出进行抽象抽象成输入流和输出流 从输入流中读取数据往输出流中写数据。 Cocoa中的NSInputStream和NSOutputStream便是输入流和输出流的抽象它们的实现分别基于CoreFoundation中 的CFReadStream和CFWriteStream。 输入输出流对runloop有很好的支持。 NSInputStream和CFReadStream以及NSOutputStream和CFWriteStream之间可以通过 toll-free bridging实现无缝的类型转换。 CoreFoundation中的CFStream提供了输入输出流和CFSocket绑定的函数。 这样便可以通过输入输出流和远端进行通信了。 首先通过XCode创建一个Foundation(C的也行但是你得将main.c 改成main.m) 的命令行项目. 创建一个ChatServer的类包含一个run的方法。在Cocoa的程序中有一点是和C语言不同的你无需自己去写一个死循环充当runloop 框架本身就对runloop进行了支持需要做的就是将事件源加入到当前线程的runloop中然后启动runloop。 所以在run方法中创建好用于侦听连接请求的socketsocket有对应的处理连接accept的回调函数以及把它封装成runloop的输入 源加入到当前runloop。 我们还得从标准输入获取需要发送消息所以使用了CFFileDescriptor它是文件描述符的objc的封装加入了runloop的支持通过 它可以将标准输入以输入源的方法加入到当前runloop当标准输入缓冲区有数据可读的时候设置好的回调函数便会被调用。 最后启动runloop。 ChatServer中的run方法 - (BOOL)run:(NSError **)error{BOOL successful YES;CFSocketContext socketCtxt {0, self, NULL, NULL, NULL};_socket CFSocketCreate(kCFAllocatorDefault, PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, kCFSocketAcceptCallBack,(CFSocketCallBack)SocketConnectionAcceptedCallBack,socketCtxt);if (NULL _socket) {if (nil ! error) {*error [[NSError alloc] initWithDomain:ServerErrorDomaincode:kServerNoSocketsAvailableuserInfo:nil];}successful NO;}if(YES successful) {// enable address reuseint yes 1;setsockopt(CFSocketGetNative(_socket), SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,(void *)yes, sizeof(yes));uint8_t packetSize 128;setsockopt(CFSocketGetNative(_socket),SOL_SOCKET, SO_SNDBUF,(void *)packetSize, sizeof(packetSize));setsockopt(CFSocketGetNative(_socket),SOL_SOCKET, SO_RCVBUF,(void *)packetSize, sizeof(packetSize));struct sockaddr_in addr4;memset(addr4, 0, sizeof(addr4));addr4.sin_len sizeof(addr4);addr4.sin_family AF_INET;addr4.sin_port htons(CHAT_SERVER_PORT); addr4.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY);NSData *address4 [NSData dataWithBytes:addr4 length:sizeof(addr4)];if (kCFSocketSuccess ! CFSocketSetAddress(_socket, (CFDataRef)address4)) {if (error) *error [[NSError alloc] initWithDomain:ServerErrorDomaincode:kServerCouldNotBindToIPv4AddressuserInfo:nil];if (_socket) CFRelease(_socket);_socket NULL;successful NO;} else {// now that the binding was successful, we get the port number NSData *addr [(NSData *)CFSocketCopyAddress(_socket) autorelease];memcpy(addr4, [addr bytes], [addr length]);self.port ntohs(addr4.sin_port);// 将socket 输入源加入到当前的runloopCFRunLoopRef cfrl CFRunLoopGetCurrent();CFRunLoopSourceRef source4 CFSocketCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, _socket, 0);CFRunLoopAddSource(cfrl, source4, kCFRunLoopDefaultMode);CFRelease(source4); //标准输入当在命令行中输入时回调函数便会被调用CFFileDescriptorContext context {0,self,NULL,NULL,NULL};CFFileDescriptorRef stdinFDRef CFFileDescriptorCreate(kCFAllocatorDefault, STDIN_FILENO, true, FileDescriptorCallBack, context);CFFileDescriptorEnableCallBacks(stdinFDRef,kCFFileDescriptorReadCallBack);CFRunLoopSourceRef stdinSource CFFileDescriptorCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, stdinFDRef, 0);CFRunLoopAddSource(cfrl, stdinSource, kCFRunLoopDefaultMode);CFRelease(stdinSource);CFRelease(stdinFDRef); CFRunLoopRun();}}return successful;
}当 有客户端连接请求过来时 SocketConnectionAcceptedCallBack这个回调函数会被调用根据新的全相关的socket生成输入输出流并设置输入输 出流的delegate方法将其添加到当前的runloop这样流中有数据过来的时候delegate方法会被调用。 SocketConnectionAcceptedCallBack函数 static void SocketConnectionAcceptedCallBack(CFSocketRef socket, CFSocketCallBackType type, CFDataRef address, const void *data, void *info) {ChatServer *theChatServer (ChatServer *)info;if (kCFSocketAcceptCallBack type) { // 摘自kCFSocketAcceptCallBack的文档New connections will be automatically accepted and the callback is called with the data argument being a pointer to a CFSocketNativeHandle of the child socket. This callback is usable only with listening sockets.CFSocketNativeHandle nativeSocketHandle *(CFSocketNativeHandle *)data;// create the read and write streams for the connection to the other processCFReadStreamRef readStream NULL;CFWriteStreamRef writeStream NULL;CFStreamCreatePairWithSocket(kCFAllocatorDefault, nativeSocketHandle,readStream, writeStream);if(NULL ! readStream NULL ! writeStream) {CFReadStreamSetProperty(readStream, kCFStreamPropertyShouldCloseNativeSocket,kCFBooleanTrue);CFWriteStreamSetProperty(writeStream, kCFStreamPropertyShouldCloseNativeSocket,kCFBooleanTrue);NSInputStream *inputStream (NSInputStream *)readStream;//toll-free bridgingNSOutputStream *outputStream (NSOutputStream *)writeStream;//toll-free bridginginputStream.delegate theChatServer;[inputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];[inputStream open];outputStream.delegate theChatServer;[outputStream scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];[outputStream open];Client *aClient [[Client alloc] init];aClient.inputStream inputStream;aClient.outputStream outputStream;aClient.sock_fd nativeSocketHandle;[theChatServer.clients setValue:aClient forKey:[NSString stringWithFormat:%d,inputStream]];NSLog(有新客户端(sock_fd%d)加入,nativeSocketHandle);} else {close(nativeSocketHandle);}if (readStream) CFRelease(readStream);if (writeStream) CFRelease(writeStream);}
}当客户端有数据传过来时相应的NSInputStream的delegate方法被调用 - (void) stream:(NSStream*)stream handleEvent:(NSStreamEvent)eventCode {switch (eventCode) {case NSStreamEventOpenCompleted: {break;}case NSStreamEventHasBytesAvailable: {Client *client [self.clients objectForKey:[NSString stringWithFormat:%d,stream]];NSMutableData *data [NSMutableData data];uint8_t *buf calloc(128, sizeof(uint8_t));NSUInteger len 0;while([(NSInputStream*)stream hasBytesAvailable]) {len [(NSInputStream*)stream read:buf maxLength:128];if(len 0) {[data appendBytes:buf length:len];}}free(buf);if ([data length] 0) {//客户端退出NSLog(客户端(sock_fd%d)退出,client.sock_fd);[self.clients removeObjectForKey:[NSString stringWithFormat:%d,stream]];close(client.sock_fd);}else{NSLog(收到客户端(sock_fd%d)消息:%,client.sock_fd,[[[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]);}break;}case NSStreamEventHasSpaceAvailable: {break;}case NSStreamEventEndEncountered: {break;}case NSStreamEventErrorOccurred: {break;}default:break;}
}当在debug窗口中输入内容并回车时标准输入缓冲区中便有数据了这个时候回调函数FileDescriptorCallBack将被调用处理标准输入。 static void FileDescriptorCallBack(CFFileDescriptorRef f,CFOptionFlags callBackTypes,void *info){int fd CFFileDescriptorGetNativeDescriptor(f);ChatServer *theChatServer (ChatServer *)info;if (fd STDIN_FILENO) {NSData *inputData [[NSFileHandle fileHandleWithStandardInput] availableData];NSString *inputString [[[NSString alloc] initWithData:inputData encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease];NSLog(准备发送消息:%,inputString);for (Client *client in [theChatServer.clients allValues]) {[client.outputStream write:[inputData bytes] maxLength:[inputData length]];}//处理完数据之后必须重新Enable 回调函数CFFileDescriptorEnableCallBacks(f,kCFFileDescriptorReadCallBack);}
} 转载于:https://www.cnblogs.com/sinuo-come-on/p/1-1.html
