使用套接字编程的c++中的字符串流与ifstream(ofstream）

stringstream vs ifstream (ofstream) in c++ using socket programming

本文关键字：ifstream ofstream 套接字 编程 c++ 字符串      更新时间：2023-10-16

我有一个关于C++中套接字编程的问题。我在网上找到的大多数教程都认为

  • (省略绑定等)

    1. 客户端进程中有一个字符串

    2. 它被保存到一个文件

    3. 然后通过首先将文件读取到流中，将文件发送到服务器

    4. 服务器接收流并将其写入另一个文件。

那么，我的问题是，如果我们可以在步骤2中使用stringstrem而不是保存为文件，该怎么办？文件I/O(在C++中通常使用ifstream和ofstream)通常很慢。如果我使用字符串流目录，效率会更高吗？

您的原始问题：

"如果我们可以在步骤2中使用stringstrem而不是保存为文件呢？">

我的初始响应：

字符串流与服务器套接字和IO文件无关

您缺乏IO操作的基本概念，即IO设备的文件概念。没有办法了。您在逻辑文件流中不保存任何内容。您的文件字节将临时缓冲在内存中并刷新。

stringstream是一个很好的C++库实用程序，可以将字符串视为文件流。就像您从输入文件流中读取一个字节接一个字节，直到EOF/一些其他错误，或者在输出文件流中写入一个字节又一个字节一样，使用字符串流，您可以像处理文件流一样处理字符串。当您想将字符串划分为小的逻辑单元时，这真的很有帮助。例如，假设您读取一个字符串行，并希望通过将该字符串行视为单词流来读取该行中的每个单词。

引导您走向正确方向的进一步说明：

逻辑文件流中不会"保存"任何内容。每个I/O操作都是通过任何计算机系统中的"逻辑"文件执行的。套接字连接的两端有两个文件描述符：一个是客户端文件描述符，另一个是服务器文件描述符(连接的文件描述符)。服务器通过一个侦听文件描述符侦听连接请求，该描述符实际上在服务器的生存期内一直存在，当它接受连接请求时，它会通过名为连接文件描述符的接受函数返回另一个文件描述符，该描述符在客户端-服务器连接/事务进行期间一直存在。

int accept(int listenfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

如果你想从文件流中读取或写入，并且还想缓冲你的文件字节，你就需要这样做——缓冲你的字节。这在服务器和短计数的情况下也非常重要，因为您的连接可能会超时或被信号中断。您可以实现几个选项和技术。然而，这样的讨论是不可能在这个小线程中进行的。基于您的问题，我将给您举一个例子，说明如何通过以下步骤缓冲文件流、避免短计数和处理信号中断：

例如，下面是一个读取n个字节并且不缓冲的函数

ssize_t rio_readn(int fd, void *usrbuf, size_t n)
{
size_t nleft = n;
ssize_t nread;
char *bufp = usrbuf;
while (nleft > 0) {
if ((nread = read(fd, bufp, nleft)) < 0) {
if (errno == EINTR) /* Interrupted by sig handler return */
nread = 0;/* and call read() again */
else
return -1;/* errno set by read() */
}
else if (nread == 0)
break;/* EOF */
nleft -= nread;
bufp += nread;
}
return (n - nleft);/* Return >= 0 */
}

我们可以执行以下步骤来进行缓冲和稳健的IO操作(注意RIO意味着稳健的IO)：

步骤1：设置空的读取缓冲区并关联一个打开的文件描述符，这样我们就可以实现强大的IO操作

#define RIO_BUFSIZE 8192
typedef struct {
int rio_fd;/* Descriptor for this internal buf */
int rio_cnt;/* Unread bytes in internal buf */
char *rio_bufptr;/* Next unread byte in internal buf */
char rio_buf[RIO_BUFSIZE]; /* Internal buffer */
} rio_t;

//初始化强健的IO缓冲区

void rio_readinitb(rio_t *rp, int fd)
{
rp->rio_fd = fd;
rp->rio_cnt = 0;
rp->rio_bufptr = rp->rio_buf;
}

步骤2：一个强大的读取实用程序功能来处理短计数

static ssize_t rio_read(rio_t *rp, char *usrbuf, size_t n)
{
int cnt;
while (rp->rio_cnt <= 0) {/* Refill if buf is empty */
rp->rio_cnt = read(rp->rio_fd, rp->rio_buf,
sizeof(rp->rio_buf));
if (rp->rio_cnt < 0) {
if (errno != EINTR) /* Interrupted by sig handler return */
return -1;
}
else if (rp->rio_cnt == 0)/* EOF */
return 0;
else
rp->rio_bufptr = rp->rio_buf; /* Reset buffer ptr */
}
/* Copy min(n, rp->rio_cnt) bytes from internal buf to user buf */
cnt = n;
if (rp->rio_cnt < n)
cnt = rp->rio_cnt;
memcpy(usrbuf, rp->rio_bufptr, cnt);
rp->rio_bufptr += cnt;
rp->rio_cnt -= cnt;
return cnt;
}

步骤3：用于缓冲读取的强大IO功能

ssize_t rio_readnb(rio_t *rp, void *usrbuf, size_t n)
{
size_t nleft = n;
ssize_t nread;
char *bufp = usrbuf;
while (nleft > 0) {
if ((nread = rio_read(rp, bufp, nleft)) < 0) {
if (errno == EINTR) /* Interrupted by sig handler return */
nread = 0;/* Call read() again */
else
return -1;/* errno set by read() */
}
else if (nread == 0)
break;/* EOF */
nleft -= nread;
bufp += nread;
}
return (n - nleft);/* Return >= 0 */
}
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