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前言:
好久不见,最近忙于其他事情,就耽误了咱们的Linux的网络部分的学习。
今天咱们先来给之前所学的TCP的部分进行一个首尾工作,主要是给大家介绍一些函数与补充一下知识点。
那么今天我们将要实现的这个将会是什么功能呢?我们预期的就是大家远程通过客户端连接上服务端后,可以在服务端输入一些命令,让我们的服务端进行执行。
一、前文补充
前面我们已经通过多线程,多进程,线程池的方式分别实现了一个我们的TCP的EchoServer,今天我们先借着之前的代码来继续学习。
我们之前在进行TCP的数据的读取写入的时候,用到的函数是大家之前见过的write与read函数。其实我们这里之所以用到他们,主要是为了帮助大家理解我们通过accept返回的文件描述符。
但实际上我们的还可以使用另外一套接口,来进行数据的传输与传入。
首先就是recv:
这个函数的第一个参数一样是一个文件描述符,第二个参数要求我们提供一个用来接收消息的缓冲区,第三个参数是这个缓冲区的大小,第四个参数咱们先暂时不用管,直接填0就可以了。
所以我们的read函数就可以变成:
int n = ::recv(sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1,0);
0表示默认行为,即阻塞等待消息。这里使用sizeof(buffer)-1一样是为了手动最后添上字符串终止符 \0
与之对应的,在客户端的写入消息,就可以使用send:
int n = ::send(_sockfd, message.c_str(), message.size(), 0);
值得注意的是,不管是我们在这里使用read write还是send recv。其都是一个读取/写入不完善的操作。
为什么这样说呢?
可能要到下节序列化我才能详细给大家说明。
但是这个不完善是因为TCP的特点。还记得吗,TCP是面向字节流,UDP是面向数据报。
对于我们的UDP来说,每次传输数据都是把所有数据传输过去,而面向字节流不同。
假如我们今天要给你发送一个 hello world,那么我们一定会完整接受到hello world吗?
这是不一定的,说不定我们只会先接受到hello。更详细的内容我们会在后面进行讲解。
那么下面开始我们的今天的正题,如何给我们的服务端添加上执行命令的这些功能。
二、服务端的修改
首先,我们需要明确。在我们的服务端,仍然是通过之前写的一个回调函数HandlerRequest来让每一个线程执行。
我们想要降低耦合性,让这个执行命令的功能不于我们的服务端文件杂糅在一起,所以我们可以先另起一个头文件。通过之前的方式,创建一个执行命令的对象,然后在服务端类初始化时,通过lambda表达式传进来一个回调函数。
所以我们需要在服务端的类成员变量中新增一个变量用来回调。
那我们先规定传进来的lambda表达式的类型。
所以我们就先定义一个类型名为:
using handler_t=std::function<std::string (std::string)>;
随后新增该类型的类成员变量:
TcpServer(handler_t handler ,uint16_t port = defaultport)
: _port(port),
is_running(false),
_handler(handler)
{
}
......
private:
handler_t _handler;//回调函数执行命令调用的接口
在外界创建的时候就传入一个lambda,如同这样:
int main()
{
Command cmd;
std::unique_ptr<TcpServer> tcp_ptr=std::make_unique<TcpServer>([&cmd](std::string cmdstr){
return cmd.Execute(cmdstr);
});
tcp_ptr->InitServer();
tcp_ptr->Start();
return 0;
}
这个方法之前我们已经使用过很多次了。所以这里就加快速度。
那么要继续实现的就是我们的这个Command类的成员方法了,如何实现呢?
三、Command类的新增
现在我们开始实现一下我们的Command类:
首先就是类成员变量,我们可以设置一个白名单或者黑名单,就是限制一下那些命令我们可以使用,哪些命令我们不能使用。
我们这里就使用白名单的思维,在成员变量中实用set,只要在我们的set里,就是可以使用的。
随后,在我们的构造函数中,添加一下可以使用的命令集,并增加一个判断是否在我们的白名单的bool函数SafeCheck:
#pragma once
#include<string>
#include <set>
class Command
{
public:
Command()
{
_white_list.insert("ls");
_white_list.insert("pwd");
_white_list.insert("ls -l");
_white_list.insert("ll");
_white_list.insert("touch");
_white_list.insert("who");
_white_list.insert("whoami");
}
bool SafeCheck(const std::string &cmdstr)
{
auto iter = _white_list.find(cmdstr);
return iter == _white_list.end() ? false : true;
}
std::string Execute(std::string cmdstr)
{
}
private:
std::set<std::string> _white_list;
};
这样我们只需要在实现一下我们的执行命令的函数。
那么我们怎么执行呢?
我们之前是不是写过SHell,把我们之前写SHell的逻辑拿过来可以吗?
肯定是可以的。但是我们都学了这么久了,还使用我们之前的方法未免不是很好,今天给大家介绍两个函数:
popen 函数
FILE *popen(const char *command, const char *mode);
这个popen函数他是什么功能呢?
:创建一个管道,fork一个子进程,并调用shell执行指定的命令
他有两个参数,第一个参数就是传进去的命令字符串,第二个参数就是模式,"r"
表示从命令的 标准输出 读取数据,若为 "w"
则可向命令的标准输入写入。
没错,这个功能直接把我们以前所需要的做的工作全部都做了,集成到了这一个函数里。
他会返回一个文件流指针,我们可以通过这个文件流指针读取信息。
具体操作如下:
if (!SafeCheck(cmdstr))
{
return std::string(cmdstr + " 不支持");
}
FILE *fp = ::popen(cmdstr.c_str(), "r");
if (nullptr == fp)
{
return std::string("Failed");
}
char buffer[1024];
std::string result;
while (true)
{
char *ret = ::fgets(buffer, sizeof(buffer), fp);
if (!ret)
break;
result += ret;
}
像我们输入什么whoani这种命令都是有个打印效果的,我们此时就能通过fgets来获取,并返回。
最后,与之对应的,我们会有pclose这个函数,负责关闭这个管道流,并等待子进程结束。
#pragma once
#include<string>
#include <set>
class Command
{
public:
Command()
{
_white_list.insert("ls");
_white_list.insert("pwd");
_white_list.insert("ls -l");
_white_list.insert("ll");
_white_list.insert("touch");
_white_list.insert("who");
_white_list.insert("whoami");
}
bool SafeCheck(const std::string &cmdstr)
{
auto iter = _white_list.find(cmdstr);
return iter == _white_list.end() ? false : true;
}
std::string Execute(std::string cmdstr)
{
if (!SafeCheck(cmdstr))
{
return std::string(cmdstr + " 不支持");
}
FILE *fp = ::popen(cmdstr.c_str(), "r");
if (nullptr == fp)
{
return std::string("Failed");
}
char buffer[1024];
std::string result;
while (true)
{
char *ret = ::fgets(buffer, sizeof(buffer), fp);
if (!ret)
break;
result += ret;
}
pclose(fp);
return result.empty() ? std::string("Done") : result;
}
private:
std::set<std::string> _white_list;
};
注意,我们还要在服务端类中手动调用回调函数并获取返回值:
int n = ::recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
if (n > 0)
{
buffer[n] = 0; // 手动置入一个结束标记
// std::string echo_str = "server echo$";
// echo_str += buffer;
std::string cmd_result = _handler(buffer);
::send(sockfd, cmd_result.c_str(), cmd_result.size(), 0);
}
最后我们编译运行: