IOCP模型服务端c++代码

时间: 2023-09-05 14:05:27 浏览: 98
### 回答1: 下面是一个简单的基于IOCP模型的服务端C代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <winsock2.h> #include <windows.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") #define MAX_CLIENTS 64 #define BUFFER_SIZE 4096 // 客户端数据结构 typedef struct _CLIENT { SOCKET socket; SOCKADDR_IN address; OVERLAPPED overlapped; WSABUF wsa_buffer; char buffer[BUFFER_SIZE]; } CLIENT, *PCLIENT; // IO操作类型 typedef enum _IO_OPERATION_TYPE { IO_READ, IO_WRITE } IO_OPERATION_TYPE, *PIO_OPERATION_TYPE; // IO操作数据结构 typedef struct _IO_OPERATION_DATA { IO_OPERATION_TYPE type; PCLIENT client; DWORD bytes_transferred; } IO_OPERATION_DATA, *PIO_OPERATION_DATA; HANDLE completion_port; // 完成端口句柄 PCLIENT clients[MAX_CLIENTS]; // 客户端数组 int client_count = 0; // 客户端计数器 // 添加客户端到客户端数组 void add_client(PCLIENT client) { int i; for (i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) { if (clients[i] == NULL) { clients[i] = client; client_count++; break; } } } // 从客户端数组中移除客户端 void remove_client(PCLIENT client) { int i; for (i = 0; i < MAX_CLIENTS; i++) { if (clients[i] == client) { clients[i] = NULL; client_count--; break; } } } // 异步读取客户端数据 void start_io_read(PCLIENT client) { DWORD flags = 0; IO_OPERATION_DATA* io_data = (IO_OPERATION_DATA*)malloc(sizeof(IO_OPERATION_DATA)); memset(&io_data->overlapped, 0, sizeof(OVERLAPPED)); io_data->type = IO_READ; io_data->client = client; io_data->bytes_transferred = 0; client->wsa_buffer.buf = client->buffer; client->wsa_buffer.len = BUFFER_SIZE; WSARecv(client->socket, &client->wsa_buffer, 1, &io_data->bytes_transferred, &flags, &io_data->overlapped, NULL); } // 异步写入数据到客户端 void start_io_write(PCLIENT client, char* buffer, int length) { DWORD flags = 0; IO_OPERATION_DATA* io_data = (IO_OPERATION_DATA*)malloc(sizeof(IO_OPERATION_DATA)); memset(&io_data->overlapped, 0, sizeof(OVERLAPPED)); io_data->type = IO_WRITE; io_data->client = client; io_data->bytes_transferred = 0; client->wsa_buffer.buf = buffer; client->wsa_buffer.len = length; WSASend(client->socket, &client->wsa_buffer, 1, &io_data->bytes_transferred, flags, &io_data->overlapped, NULL); } // 完成端口线程函数 DWORD WINAPI completion_port_thread(LPVOID lpParam) { PIO_OPERATION_DATA io_data; PCLIENT client; DWORD bytes_transferred; DWORD flags; while (TRUE) { if (GetQueuedCompletionStatus(completion_port, ### 回答2: IOCP(Input Output Completion Ports)模型是一种高效的异步IO模型,常用于高性能的服务器端开发。 下面是一个基于IOCP模型的服务端C代码的示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <winsock2.h> #include <windows.h> #define MAX_CLIENTS 100 #define BUFFER_SIZE 1024 typedef struct { OVERLAPPED overlapped; SOCKET sock; WSABUF dataBuf; char buffer[BUFFER_SIZE]; DWORD bytesReceived; DWORD bytesSent; } PER_IO_DATA; DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam); int main() { WSADATA wsaData; SOCKET listenSock, clientSock; SOCKADDR_IN serverAddr, clientAddr; HANDLE hCompletionPort; DWORD numOfWorkerThreads; SYSTEM_INFO systemInfo; // Initialize Winsock if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) { printf("Failed to initialize winsock"); return 1; } // Create I/O completion port hCompletionPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0); // Get the number of available worker threads GetSystemInfo(&systemInfo); numOfWorkerThreads = systemInfo.dwNumberOfProcessors * 2; // Create worker threads for (int i = 0; i < numOfWorkerThreads; i++) { HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, hCompletionPort, 0, NULL); CloseHandle(hThread); } // Create listening socket listenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // Bind and listen serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serverAddr.sin_port = htons(8888); bind(listenSock, (SOCKADDR*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)); listen(listenSock, SOMAXCONN); // Accept incoming connections while (1) { int clientAddrSize = sizeof(clientAddr); clientSock = accept(listenSock, (SOCKADDR*)&clientAddr, &clientAddrSize); // Associate the client socket with the completion port CreateIoCompletionPort((HANDLE)clientSock, hCompletionPort, (DWORD)clientSock, 0); // Create IO operations structure PER_IO_DATA* perIOData = (PER_IO_DATA*)malloc(sizeof(PER_IO_DATA)); ZeroMemory(perIOData, sizeof(PER_IO_DATA)); perIOData->sock = clientSock; perIOData->dataBuf.len = BUFFER_SIZE; perIOData->dataBuf.buf = perIOData->buffer; // Start asynchronous receiving DWORD bytesReceived; if (WSARecv(clientSock, &(perIOData->dataBuf), 1, &bytesReceived, &(perIOData->flags), (LPOVERLAPPED)perIOData, NULL) == SOCKET_ERROR) { if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING) { printf("Failed to start WSARecv: %d", WSAGetLastError()); closesocket(clientSock); free(perIOData); continue; } } } // Cleanup closesocket(listenSock); WSACleanup(); return 0; } DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam) { HANDLE hCompletionPort = (HANDLE)lpParam; DWORD bytesTransferred; PER_IO_DATA* perIOData; while (1) { // Get the next completed IO operation GetQueuedCompletionStatus(hCompletionPort, &bytesTransferred, (LPDWORD)&perIOData, (LPOVERLAPPED*)&perIOData, INFINITE); // Handle the completed IO operation if (bytesTransferred == 0) { // Client has disconnected closesocket(perIOData->sock); free(perIOData); continue; } // Process the received data // ... // Start asynchronous sending DWORD bytesSent; perIOData->bytesSent = bytesTransferred; if (WSASend(perIOData->sock, &(perIOData->dataBuf), 1, &bytesSent, 0, (LPOVERLAPPED)perIOData, NULL) == SOCKET_ERROR) { if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING) { printf("Failed to start WSASend: %d", WSAGetLastError()); closesocket(perIOData->sock); free(perIOData); continue; } } // Start asynchronous receiving for the next data perIOData->dataBuf.len = BUFFER_SIZE; perIOData->dataBuf.buf = perIOData->buffer; DWORD bytesReceived; if (WSARecv(perIOData->sock, &(perIOData->dataBuf), 1, &bytesReceived, &(perIOData->flags), (LPOVERLAPPED)perIOData, NULL) == SOCKET_ERROR) { if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING) { printf("Failed to start WSARecv: %d", WSAGetLastError()); closesocket(perIOData->sock); free(perIOData); continue; } } } return 0; } ``` 这个示例代码实现了一个使用IOCP模型的服务端,它首先初始化Winsock,并创建一个I/O完成端口。然后,它根据系统中可用的线程数量创建相应数量的工作线程。接下来,它创建一个监听套接字,并绑定到指定的端口上,然后开始接受客户端连接。对于每个连接,它会将客户端套接字与完成端口关联,并开始异步接收数据。在工作线程中,它通过GetQueuedCompletionStatus函数获取完成的I/O操作,然后根据操作类型进行相应的处理。在这个例子中,它处理接收到的数据,并通过异步发送响应。然后,它再次开始异步接收数据,以准备接收下一次请求。 这段代码基于Windows平台,使用了Winsock库来实现网络操作,通过WSARecv和WSASend函数来进行异步IO操作。每个I/O操作都使用了PER_IO_DATA结构体来保存相关的信息,并通过OVERLAPPED结构体进行异步操作的调度。主函数负责创建socket、绑定地址、监听连接等,然后将接受到的连接关联到完成端口并开启异步接收。 总结来说,IOCP模型通过异步IO操作和完成端口机制,能够高效处理并发的网络请求,提供了良好的可扩展性和性能。 ### 回答3: IOCP(Input/Output Completion Port)模型是一种高效的异步I/O处理模型,它在Windows平台上常用于服务端程序的开发。下面是一个用C语言实现的基本IOCP模型服务端代码,代码如下: ```c #include <stdio.h> #include <winsock2.h> #define MAX_CLIENTS 1000 // 定义一个自定义结构体用于保存每个客户端的信息 typedef struct { DWORD dwLastBytesRecv; // 上次接收的数据字节数 SOCKET socket; // 客户端套接字 // ... } CLIENT_INFO; int main() { WSADATA wsaData; if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) { printf("WSAStartup failed.\n"); return 1; } // 创建套接字 SOCKET listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (listenSocket == INVALID_SOCKET) { printf("Failed to create socket.\n"); WSACleanup(); return 1; } // 绑定套接字到本地地址和端口 sockaddr_in serverAddress; memset(&serverAddress, 0, sizeof(serverAddress)); serverAddress.sin_family = AF_INET; serverAddress.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serverAddress.sin_port = htons(12345); if (bind(listenSocket, (sockaddr*)&serverAddress, sizeof(serverAddress)) == SOCKET_ERROR) { printf("Failed to bind socket.\n"); closesocket(listenSocket); WSACleanup(); return 1; } // 监听套接字 if (listen(listenSocket, SOMAXCONN) == SOCKET_ERROR) { printf("Failed to listen.\n"); closesocket(listenSocket); WSACleanup(); return 1; } // 创建完成端口 HANDLE hCompletionPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0); if (hCompletionPort == NULL) { printf("Failed to create completion port.\n"); closesocket(listenSocket); WSACleanup(); return 1; } // 关联监听套接字和完成端口 if (CreateIoCompletionPort((HANDLE)listenSocket, hCompletionPort, 0, 0) == NULL) { printf("Failed to create completion port association.\n"); CloseHandle(hCompletionPort); closesocket(listenSocket); WSACleanup(); return 1; } printf("Server started.\n"); // 循环接收客户端连接请求 while (1) { // 等待客户端连接 sockaddr_in clientAddress; int clientAddressSize = sizeof(clientAddress); SOCKET clientSocket = accept(listenSocket, (sockaddr*)&clientAddress, &clientAddressSize); if (clientSocket == INVALID_SOCKET) { printf("Failed to accept client.\n"); closesocket(listenSocket); CloseHandle(hCompletionPort); WSACleanup(); return 1; } // 将新连接的客户端套接字关联到完成端口 if (CreateIoCompletionPort((HANDLE)clientSocket, hCompletionPort, 0, 0) == NULL) { printf("Failed to create completion port association for client.\n"); closesocket(clientSocket); closesocket(listenSocket); CloseHandle(hCompletionPort); WSACleanup(); return 1; } // 创建客户端信息结构体并初始化 CLIENT_INFO* clientInfo = (CLIENT_INFO*)malloc(sizeof(CLIENT_INFO)); if (clientInfo == NULL) { printf("Failed to allocate memory for client info.\n"); closesocket(clientSocket); closesocket(listenSocket); CloseHandle(hCompletionPort); WSACleanup(); return 1; } clientInfo->dwLastBytesRecv = 0; clientInfo->socket = clientSocket; // 启动异步接收操作 DWORD dwBytesRecv; WSABUF dataBuff; dataBuff.buf = NULL; dataBuff.len = 0; DWORD dwFlags = 0; if (WSARecv(clientSocket, &dataBuff, 1, &dwBytesRecv, &dwFlags, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() != WSA_IO_PENDING) { printf("Failed to start asynchronous receive.\n"); free(clientInfo); closesocket(clientSocket); closesocket(listenSocket); CloseHandle(hCompletionPort); WSACleanup(); return 1; } printf("New client connected.\n"); } // 清理资源 closesocket(listenSocket); CloseHandle(hCompletionPort); WSACleanup(); return 0; } ``` 这段代码实现了使用IOCP模型的服务端程序,包括创建监听套接字、绑定端口、监听连接、创建完成端口等操作。在接收到客户端连接请求后,将客户端套接字关联到完成端口上,并通过异步I/O的方式进行数据接收操作。 这只是一个基本的示例代码,实际应用中可能会有更多的功能和错误处理。需要注意的是,在使用这段代码时,需要在编译选项中加入 `-lws2_32` 参数,以链接 Windows Sockets 2 库。 希望以上回答对您有所帮助!

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