14.6 Socket 应用结构体传输

当在套接字编程中传输结构体时，可以将结构体序列化为字符串（即把结构体的所有成员打包成一个字符串），然后将字符串通过套接字传输到对端，接收方可以将字符串解析为结构体，然后使用其中的成员数据。这种方法通常被称为序列化（Serialization）和反序列化（Deserialization），本章中我们可以采用将一个结构体序列化为一个纯字符串，然后将该字符串通过套接字传输给对端，当对端收到后只需要将字节序强制转换为对等的结构体指针即可实现对该结构的解析。

14.6.1 服务端实现

首先来看服务端的实现流程，笔者定义了message结构体变量，代码中在接收到套接字传输过来的字符串之后，通过(message*)recv_buf的方式将该套接字强制转换为一个结构体指针，并赋值给message* msg指针，此时在服务端则可通过->的方式输出当前结构体内的完整成员参数。

#include <iostream>
#include <winsock2.h>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

// 定义一个自定义结构体
typedef struct
{
  unsigned short uuid;
  char HostName[32];
  char Buffer[32];

  struct
  {
    char HostAddress[1024];
    char HostPassword[1024];
    char HostPort[1024];
  }HostInfo;

  unsigned short cmd_type;
}message;

int main(int argc, char* argv[])
{
  WSADATA WSAData;
  SOCKET sock;

  WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &WSAData);
  sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  if (sock == INVALID_SOCKET)
  {
    std::cout << "创建套接字失败" << std::endl;
  }

  struct sockaddr_in ServerAddr;
  ServerAddr.sin_family = AF_INET;
  ServerAddr.sin_port = htons(9999);
  ServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

  // 绑定套接字
  auto res = bind(sock, (LPSOCKADDR)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr));
  if (res == SOCKET_ERROR)
  {
    std::cout << "绑定失败" << std::endl;
  }

  // 侦听套接字
  res = listen(sock, 10);
  if (res == SOCKET_ERROR)
  {
    std::cout << "侦听失败" << std::endl;
  }

  SOCKET msgsock;

  // 用于接收结构
  char recv_buf[4096] = { 0 };

  msgsock = accept(sock, (LPSOCKADDR)0, (int*)0);
  if (msgsock != INVALID_SOCKET)
  {
    recv(msgsock, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);

    // 接收到结构,强制类型转换
    message* msg = (message*)recv_buf;

    std::cout << "ID: " << msg->uuid << " 主机名: " << msg->HostName
      << " 数据包: " << msg->Buffer << " 主机地址: " << msg->HostInfo.HostAddress
      << "主机密码: " << msg->HostInfo.HostPassword << std::endl;
  }

  closesocket(sock);
  WSACleanup();
  return 0;
}

14.6.2 客户端实现

对于客户端来说，在定义好全局message结构体之后直接通过字符串拷贝方法实现对全局结构的填充，当全局结构体被填充后直接使用memcpy(send_buf, &msg, sizeof(message))将该结构体的字节拷贝到send_buf这个缓冲区内，最后调用send()发送这段缓冲区即可实现。

#include <iostream>
#include <winsock2.h>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

// 定义一个自定义结构体
typedef struct
{
  unsigned short uuid;
  char HostName[32];
  char Buffer[32];

  struct
  {
    char HostAddress[1024];
    char HostPassword[1024];
    char HostPort[1024];
  }HostInfo;

  unsigned short cmd_type;
}message;

// 定义变量
message msg;

int main(int argc, char* argv[])
{
  WSADATA WSAData;
  SOCKET sock;

  WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &WSAData);
  sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  if (sock == INVALID_SOCKET)
  {
    std::cout << "创建套接字失败" << std::endl;
  }

  struct sockaddr_in ClientAddr;
  ClientAddr.sin_family = AF_INET;
  ClientAddr.sin_port = htons(9999);
  ClientAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

  // 链接对端
  auto res = connect(sock, (LPSOCKADDR)&ClientAddr, sizeof(ClientAddr));
  if (res == SOCKET_ERROR)
  {
    std::cout << "链接失败." << std::endl;
  }

  // 首先需要定义一个变量
  char send_buf[4096] = { 0 };

  // 拷贝外部变量
  msg.uuid = 1001;
  strcpy(msg.HostName, "lyshark PC");
  strcpy(msg.Buffer, "hello world");

  // 拷贝内部HostInfo
  strcpy(msg.HostInfo.HostAddress, "192.168.1.1");
  strcpy(msg.HostInfo.HostPassword, "12345678");
  strcpy(msg.HostInfo.HostPort, "8888");

  // 拷贝内部Type
  msg.cmd_type = 1;

  // 发送字节序
  memcpy(send_buf, &msg, sizeof(message));
  send(sock, send_buf, sizeof(send_buf), 0);

  closesocket(sock);
  WSACleanup();
  return 0;
}

运行上述代码片段，读者可看到结构体已被正确的传输给服务端，效果图如下所示；