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neforce::tcp_socket类 参考

TCP Socket类 更多...

#include <tcp_socket.hpp>

类 neforce::tcp_socket 继承关系图:
[图例]

Public 成员函数

 tcp_socket ()=default
 默认构造函数
 tcp_socket (tcp_socket &&)=default
 移动构造函数
tcp_socketoperator= (tcp_socket &&)=default
 移动赋值运算符
 tcp_socket (native_handle_type fd)
 从原生句柄构造
 ~tcp_socket () override=default
 析构函数
void open (family f=family::INET4)
 打开TCP socket
bool connect (const ip_address &endpoint, milliseconds timeout, bool was_blocking=true)
 连接到远程服务器
virtual ssize_t send (memory_view< const char > data, int flags=0)
 发送数据
ssize_t send (memory_view< const char > data, milliseconds timeout, int flags=0)
 带超时的发送数据
void send_all (memory_view< const char > data)
 发送所有数据
virtual ssize_t receive (memory_view< char > buffer, int flags=0)
 接收数据
vector< char > receive_all (size_t expected_size)
 接收指定大小的所有数据
virtual bool is_ssl () const noexcept
 检查是否为SSL/TLS socket
void async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, function< void(error_code)> handler)
 异步连接到远程端点
void async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, cancellation_slot &slot, function< void(error_code)> handler)
 异步连接(带取消槽)
void async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, function< void(error_code, size_t)> handler) override
 异步读取数据
void async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, cancellation_slot &slot, function< void(error_code, size_t)> handler) override
 异步读取(带取消槽)
void async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, function< void(error_code, size_t)> handler) override
 异步写入数据
void async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, cancellation_slot &slot, function< void(error_code, size_t)> handler) override
 异步写入(带取消槽)
void async_receive (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步接收(转发到 async_read)
void async_receive (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, cancellation_slot &slot, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步接收(带取消槽,转发到 async_read)
void async_send (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步发送(转发到 async_write)
void async_send (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, cancellation_slot &slot, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步发送(带取消槽,转发到 async_write)
template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
decltype(auto) async_receive (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, Token &&token)
 异步接收—模板令牌版本(转发到 async_read)
template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
decltype(auto) async_send (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, Token &&token)
 异步发送—模板令牌版本(转发到 async_write)
template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code)> >, int > = 0>
void async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, Token &&token)
 异步连接—任意可调用对象版本
auto async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, use_future_t)
 异步连接—use_future
void async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, detached_t)
 异步连接—detached(即发即忘)
auto async_connect (io_context &ctx, const ip_address &endpoint, use_awaitable_t)
 异步连接—use_awaitable
Public 成员函数 继承自 neforce::ip_socket
 ip_socket ()=default
 默认构造函数
 ip_socket (const native_handle_type fd) noexcept
 从原生句柄构造
 ~ip_socket () override=default
 析构函数
family address_family () const noexcept
 获取地址族
bool is_ipv4 () const noexcept
 检查是否为IPv4 socket
bool is_ipv6 () const noexcept
 检查是否为IPv6 socket
virtual void connect (const ip_address &endpoint)
 连接到远程端点(TCP客户端)
bool close () noexcept override
 关闭socket
Public 成员函数 继承自 neforce::socket_base
 socket_base ()
 默认构造函数
 socket_base (const native_handle_type fd) noexcept
 从原生句柄构造
 socket_base (socket_base &&other) noexcept
 移动构造函数
socket_baseoperator= (socket_base &&other) noexcept
 移动赋值运算符
virtual ~socket_base ()
 析构函数
native_handle_type native_handle () const noexcept
 获取原生句柄
bool is_open () const noexcept
 检查socket是否已打开
 operator bool () const noexcept
 布尔转换运算符
void open (family f, type t=type::STREAM, protocol p=protocol::AUTO)
 打开socket
bool try_open (family f, type t=type::STREAM, protocol p=protocol::AUTO) noexcept
 尝试打开socket
bool is_nonblocking () const noexcept
 查询是否为非阻塞模式
bool set_nonblocking (bool enable) noexcept
 设置非阻塞模式
bool shutdown_send () noexcept
 关闭发送方向
bool shutdown_receive () noexcept
 关闭接收方向
bool shutdown_both () noexcept
 关闭双向通信
bool set_option (int level, int optname, const void *value, ::socklen_t len) noexcept
 设置socket选项
bool get_option (int level, int optname, void *optval, ::socklen_t *optlen) const noexcept
 获取socket选项
bool get_reuse_address () const noexcept
 查询地址重用
bool set_reuse_address (bool enable=true) noexcept
 设置地址重用
bool get_reuse_port () const noexcept
 查询端口重用
bool set_reuse_port (bool enable=true) noexcept
 设置端口重用
bool get_keep_alive () const noexcept
 查询TCP KeepAlive
bool set_keep_alive (bool enable=true) noexcept
 设置TCP KeepAlive
bool get_tcp_nodelay () const noexcept
 查询Nagle算法
bool set_tcp_nodelay (bool enable=true) noexcept
 设置禁用Nagle算法
int get_receive_buffer_size () const noexcept
 查询接收缓冲区大小
bool set_receive_buffer_size (int size) noexcept
 设置接收缓冲区大小
int get_send_buffer_size () const noexcept
 查询发送缓冲区大小
bool set_send_buffer_size (int size) noexcept
 设置发送缓冲区大小
optional< millisecondsget_send_timeout () const noexcept
 获取发送超时时间
bool set_send_timeout (milliseconds timeout) noexcept
 设置发送超时时间
optional< millisecondsget_receive_timeout () const noexcept
 获取接收超时时间
bool set_receive_timeout (milliseconds timeout) noexcept
 设置接收超时时间
optional< ip_addresslocal_endpoint () const
 获取本地端点地址
optional< ip_addressremote_endpoint () const
 获取远程端点地址
void bind (const ip_address &endpoint)
 绑定socket到本地地址
void listen (int backlog)
 开始监听连接(TCP)
native_handle_type release () noexcept
 释放socket所有权
Public 成员函数 继承自 neforce::async_stream
virtual ~async_stream ()=default
 析构函数
template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
void async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, Token &&token)
 异步读取—任意可调用对象
auto async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, use_future_t)
 异步读取—use_future
void async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, detached_t)
 异步读取—detached(即发即忘)
auto async_read (io_context &ctx, memory_view< char > buffer, use_awaitable_t)
 异步读取—use_awaitable
template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
void async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, Token &&token)
 异步写入—任意可调用对象
auto async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, use_future_t)
 异步写入—use_future
void async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, detached_t)
 异步写入—detached(即发即忘)
auto async_write (io_context &ctx, memory_view< const char > buffer, use_awaitable_t)
 异步写入—use_awaitable
void async_read (io_context &ctx, mutable_buffers &bufs, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步读取—scatter-gather
void async_write (io_context &ctx, const_buffers &bufs, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步写入—scatter-gather
void async_read (io_context &ctx, dynamic_buffer &buf, size_t n, function< void(error_code, size_t)> handler)
 异步读取到 dynamic_buffer

额外继承的成员函数

Public 类型 继承自 neforce::socket_base
enum class  type : int32_t {
  STREAM = SOCK_STREAM , DGRAM = SOCK_DGRAM , RAW = SOCK_RAW , RDM = SOCK_RDM ,
  SEQPACKET = SOCK_SEQPACKET , CLOEXEC = SOCK_CLOEXEC , NONBLOCK = SOCK_NONBLOCK , DCCP = SOCK_DCCP
}
 socket 类型枚举 更多...
enum class  protocol : int32_t {
  AUTO = 0 , ICMP = IPPROTO_ICMP , TCP = IPPROTO_TCP , UDP = IPPROTO_UDP ,
  SCTP = IPPROTO_SCTP , RAW = IPPROTO_RAW , ESP = IPPROTO_ESP , AH = IPPROTO_AH ,
  DCCP = IPPROTO_DCCP , IP = ETH_P_IP , ARP = ETH_P_ARP , IPV6 = ETH_P_IPV6 ,
  LAT = ETH_P_LAT , VLAN = ETH_P_8021Q , LLDP = ETH_P_LLDP , MPLS = ETH_P_MPLS_UC
}
 socket 协议枚举 更多...
using native_handle_type
 平台原生句柄类型
using family = ip_address::family
 网络地址族类型
静态 Public 属性 继承自 neforce::socket_base
static constexpr native_handle_type invalid_handle
 无效句柄常量
Protected 属性 继承自 neforce::ip_socket
family family_ = family::UNDEF
 地址族
Protected 属性 继承自 neforce::socket_base
native_handle_type fd_ = invalid_handle
 Socket句柄
bool nonblocking_ {false}
 非阻塞模式状态跟踪

详细描述

TCP Socket类

实现TCP协议的流式socket, TCP是面向连接的协议,提供可靠的数据传输、流量控制和拥塞控制。

主要功能:

  • TCP socket创建和打开
  • 连接建立(支持超时)
  • 数据发送(普通、带超时、全部发送)
  • 数据接收(普通、全部接收)
  • SSL/TLS支持接口

使用示例:

// TCP客户端示例
tcp_socket client;
client.open(AF_INET);
auto server = ip_address::parse("192.168.1.100", ports(8080));
if (client.connect(*server, milliseconds(3000))) {
string request = "GET / HTTP/1.1\r\nHost: example.com\r\n\r\n";
client.send_all(request.view());
char buffer[4096];
ssize_t received = client.receive({buffer, sizeof(buffer)});
if (received > 0) {
println(string_view(buffer, received));
}
}
// TCP服务器示例
tcp_socket server;
server.open(AF_INET);
auto local = ip_address::any(ports(8080));
server.bind(local);
server.listen(128);
auto client_sock = server.accept(); // 接受连接
// 与客户端通信...
constexpr view_type view() const noexcept
获取字符串视图
static optional< ip_address > parse(const string &host, ports port=ports{}) noexcept
从字符串解析IP地址
static ip_address any(ports port=ports::UNDEF, family f=family::INET4) noexcept
获取通配地址
void open(family f=family::INET4)
打开TCP socket
tcp_socket()=default
默认构造函数
void send_all(memory_view< const char > data)
发送所有数据
virtual ssize_t receive(memory_view< char > buffer, int flags=0)
接收数据
bool connect(const ip_address &endpoint, milliseconds timeout, bool was_blocking=true)
连接到远程服务器
void println(Args &&... args)
打印多个值并换行
duration< int64_t, milli > milliseconds
毫秒持续时间
int64_t ssize_t
有符号大小类型
basic_string_view< char > string_view
字符字符串视图
网络端口封装类

在文件 tcp_socket.hpp69 行定义.

构造及析构函数说明

◆ tcp_socket()

neforce::tcp_socket::tcp_socket ( native_handle_type fd)
inlineexplicit

从原生句柄构造

参数
fd原生socket句柄

在文件 tcp_socket.hpp90 行定义.

引用了 neforce::ip_socket::ip_socket().

成员函数说明

◆ async_connect() [1/6]

void neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
cancellation_slot & slot,
function< void(error_code)> handler )

异步连接(带取消槽)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址
slot取消槽
handler完成回调 void(error_code)

◆ async_connect() [2/6]

void neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
detached_t  )
inline

异步连接—detached(即发即忘)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址

在文件 tcp_socket.hpp343 行定义.

引用了 async_connect().

◆ async_connect() [3/6]

void neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
function< void(error_code)> handler )

异步连接到远程端点

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址
handler完成回调 void(error_code)

发起异步TCP连接。socket 会被设为非阻塞模式。 handler 在 io_context::run() 线程中执行。

被这些函数引用 async_connect(), async_connect(), async_connect() , 以及 async_connect().

◆ async_connect() [4/6]

template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code)> >, int > = 0>
void neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
Token && token )
inline

异步连接—任意可调用对象版本

模板参数
Token可调用对象类型,需满足 void(error_code) 签名
参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址
token完成令牌

handler 可以是任意满足 void(error_code) 的可调用对象。

在文件 tcp_socket.hpp322 行定义.

引用了 async_connect() , 以及 neforce::forward().

◆ async_connect() [5/6]

auto neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
use_awaitable_t  )
inline

异步连接—use_awaitable

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址
返回
awaitable<void> 可协程等待的结果

在文件 tcp_socket.hpp354 行定义.

引用了 async_connect() , 以及 neforce::use_awaitable.

◆ async_connect() [6/6]

auto neforce::tcp_socket::async_connect ( io_context & ctx,
const ip_address & endpoint,
use_future_t  )
inline

异步连接—use_future

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
endpoint远程端点地址
返回
future<void> 异步操作结果

在文件 tcp_socket.hpp332 行定义.

引用了 async_connect() , 以及 neforce::use_future.

◆ async_read() [1/2]

void neforce::tcp_socket::async_read ( io_context & ctx,
memory_view< char > buffer,
cancellation_slot & slot,
function< void(error_code, size_t)> handler )
overridevirtual

异步读取(带取消槽)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer接收缓冲区
slot取消槽
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

实现了 neforce::async_stream.

◆ async_read() [2/2]

void neforce::tcp_socket::async_read ( io_context & ctx,
memory_view< char > buffer,
function< void(error_code, size_t)> handler )
overridevirtual

异步读取数据

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer接收缓冲区
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

实现了 neforce::async_stream.

◆ async_receive() [1/3]

void neforce::tcp_socket::async_receive ( io_context & ctx,
memory_view< char > buffer,
cancellation_slot & slot,
function< void(error_code, size_t)> handler )
inline

异步接收(带取消槽,转发到 async_read)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer接收缓冲区
slot取消槽
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

在文件 tcp_socket.hpp261 行定义.

引用了 neforce::async_read() , 以及 neforce::move().

◆ async_receive() [2/3]

void neforce::tcp_socket::async_receive ( io_context & ctx,
memory_view< char > buffer,
function< void(error_code, size_t)> handler )
inline

异步接收(转发到 async_read)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer接收缓冲区
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

在文件 tcp_socket.hpp250 行定义.

引用了 neforce::async_read() , 以及 neforce::move().

◆ async_receive() [3/3]

template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
decltype(auto) neforce::tcp_socket::async_receive ( io_context & ctx,
memory_view< char > buffer,
Token && token )
inline

异步接收—模板令牌版本(转发到 async_read)

模板参数
Token完成令牌类型
参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer接收缓冲区
token完成令牌

在文件 tcp_socket.hpp296 行定义.

引用了 neforce::async_stream::async_read() , 以及 neforce::forward().

◆ async_send() [1/3]

void neforce::tcp_socket::async_send ( io_context & ctx,
memory_view< const char > buffer,
cancellation_slot & slot,
function< void(error_code, size_t)> handler )
inline

异步发送(带取消槽,转发到 async_write)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer发送缓冲区
slot取消槽
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

在文件 tcp_socket.hpp283 行定义.

引用了 neforce::async_write() , 以及 neforce::move().

◆ async_send() [2/3]

void neforce::tcp_socket::async_send ( io_context & ctx,
memory_view< const char > buffer,
function< void(error_code, size_t)> handler )
inline

异步发送(转发到 async_write)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer发送缓冲区
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

在文件 tcp_socket.hpp272 行定义.

引用了 neforce::async_write() , 以及 neforce::move().

◆ async_send() [3/3]

template<typename Token, enable_if_t<!is_same_v< decay_t< Token >, function< void(error_code, size_t)> >, int > = 0>
decltype(auto) neforce::tcp_socket::async_send ( io_context & ctx,
memory_view< const char > buffer,
Token && token )
inline

异步发送—模板令牌版本(转发到 async_write)

模板参数
Token完成令牌类型
参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer发送缓冲区
token完成令牌

在文件 tcp_socket.hpp308 行定义.

引用了 neforce::async_stream::async_write() , 以及 neforce::forward().

◆ async_write() [1/2]

void neforce::tcp_socket::async_write ( io_context & ctx,
memory_view< const char > buffer,
cancellation_slot & slot,
function< void(error_code, size_t)> handler )
overridevirtual

异步写入(带取消槽)

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer发送缓冲区
slot取消槽
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

实现了 neforce::async_stream.

◆ async_write() [2/2]

void neforce::tcp_socket::async_write ( io_context & ctx,
memory_view< const char > buffer,
function< void(error_code, size_t)> handler )
overridevirtual

异步写入数据

参数
ctx异步 I/O 执行上下文
buffer发送缓冲区
handler完成回调 void(error_code, size_t bytes_transferred)

实现了 neforce::async_stream.

◆ connect()

bool neforce::tcp_socket::connect ( const ip_address & endpoint,
milliseconds timeout,
bool was_blocking = true )

连接到远程服务器

参数
endpoint远程端点地址
timeout连接超时时间
was_blocking连接前是否处于阻塞模式
返回
连接成功返回true,超时返回false
异常
socket_exception连接失败时抛出
value_exceptionsocket未打开或端点无效时抛出

发起TCP连接到指定的远程服务器,支持超时控制。 非阻塞模式下,此函数会等待连接完成或超时。

◆ is_ssl()

virtual bool neforce::tcp_socket::is_ssl ( ) const
inlinenodiscardvirtualnoexcept

检查是否为SSL/TLS socket

返回
始终返回false(基类实现)

neforce::ssl_socket 重载.

在文件 tcp_socket.hpp184 行定义.

◆ open()

void neforce::tcp_socket::open ( family f = family::INET4)

打开TCP socket

参数
f地址族,默认IPv4
异常
socket_exception创建失败时抛出

创建TCP协议的socket,使用SOCK_STREAM类型和IPPROTO_TCP协议。

◆ receive()

virtual ssize_t neforce::tcp_socket::receive ( memory_view< char > buffer,
int flags = 0 )
virtual

接收数据

参数
buffer接收缓冲区
flags接收标志(通常为0)
返回
实际接收的字节数(0表示连接关闭)
异常
socket_exception接收失败时抛出
value_exceptionsocket未打开时抛出

从已连接的远程端点接收数据。 返回0表示对端已关闭连接。

neforce::ssl_socket 重载.

◆ receive_all()

vector< char > neforce::tcp_socket::receive_all ( size_t expected_size)

接收指定大小的所有数据

参数
expected_size期望接收的字节数
返回
实际接收的数据(可能小于expected_size)
异常
socket_exception接收失败时抛出

循环接收直到达到期望大小或连接关闭。 适用于需要完整接收特定大小数据的场景。

◆ send() [1/2]

virtual ssize_t neforce::tcp_socket::send ( memory_view< const char > data,
int flags = 0 )
virtual

发送数据

参数
data要发送的数据
flags发送标志(通常为0)
返回
实际发送的字节数
异常
socket_exception发送失败时抛出
value_exceptionsocket未打开时抛出

发送数据到已连接的远程端点。 可能只发送部分数据,需要循环调用直到全部发送完成。

neforce::ssl_socket 重载.

引用了 neforce::data().

◆ send() [2/2]

ssize_t neforce::tcp_socket::send ( memory_view< const char > data,
milliseconds timeout,
int flags = 0 )

带超时的发送数据

参数
data要发送的数据
timeout发送超时时间
flags发送标志(通常为0)
返回
实际发送的字节数
异常
socket_exception发送失败或超时时抛出

在指定超时时间内等待socket可写,然后发送数据。

引用了 neforce::data().

◆ send_all()

void neforce::tcp_socket::send_all ( memory_view< const char > data)

发送所有数据

参数
data要发送的数据
异常
socket_exception发送失败时抛出

循环发送直到所有数据发送完毕。 适用于阻塞模式下的完整数据发送。

引用了 neforce::data().


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