iocp进行SOCKET通信(转载)

当然TCP方式的模型还有事件选择模型。
就是把所有的网络事件和我们的一个程序里定义的事件梆定。
这个有它的好处，可能可以让我们更好的写一个线程来管理
接收与发送。
现在来讲一下一个完成端口模型。

  完成端口
 
一个完成端口其实就是一个通知队列，由操作系统把已经完成的重叠I/O请求的通知
放入其中。当某项I/O操作一旦完成，某个可以对该操作结果进行处理的工作者线程
就会收到一则通知。而套接字在被创建后，可以在任何时候与某个完成端口进行关
联。
 
步骤:
1、创建一个空的完成端口；
2、得到本地机器的CPU个数；
3、开启CPU*2个工作线程(又名线程池),全部都在等待完成端口的完成包;
4、创建TCP的监听socket，使用事件邦定，创建监听线程;
5、当有人连接进入的时候，将Client socket保存到一个我们自己定义的关键键，
    并把它与我们创建的完成端口关联；
6、使用WSARecv和WSASend函数投递一些请求，这是使用重叠I/O的方式;
7、重复5~6;

注：1、重叠I/O的方式中，接收与发送数据包的时候，一定要进行投递请求这是
   它们这个体系结构的特点
   当然，在完成端口方式中，不是直接使用的WSARecv和WSASend函数进行请求
   的投递的。而是使用的ReadFile,Write的方式
  2、完成端口使用了系统内部的一些模型，所以我们只要按照一定的顺序调用就
   可以完成了。
  3、完成端口是使用在这样的情况下，有成千上万的用户连接的时候，它能够
   保证性能不会降低。

 

#include < winsock2.h >
#include < windows.h >
#include < stdio.h >

#define PORT 5150
#define DATA_BUFSIZE 8192

// 关键项
typedef struct
{
   OVERLAPPED Overlapped;
   WSABUF DataBuf;
   CHAR Buffer[DATA_BUFSIZE];
   DWORD BytesSEND;
   DWORD BytesRECV;
} PER_IO_OPERATION_DATA, * LPPER_IO_OPERATION_DATA;


typedef struct  
{
   SOCKET Socket;
} PER_HANDLE_DATA, * LPPER_HANDLE_DATA;

DWORD WINAPI ServerWorkerThread(LPVOID CompletionPortID);

void main( void )
{
   SOCKADDR_IN InternetAddr;
   SOCKET Listen;
   SOCKET Accept;
   HANDLE CompletionPort;
   SYSTEM_INFO SystemInfo;
   LPPER_HANDLE_DATA PerHandleData;
   LPPER_IO_OPERATION_DATA PerIoData;
   int i;
   DWORD RecvBytes;
   DWORD Flags;
   DWORD ThreadID;
   WSADATA wsaData;
   DWORD Ret;

   if ((Ret = WSAStartup( 0x0202 , & wsaData)) !=   0 )
   {
      printf( " WSAStartup failed with error %d\n " , Ret);
      return ;
   }

   // 打开一个空的完成端口

   if ((CompletionPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0 , 0 )) == NULL)
   {
      printf( " CreateIoCompletionPort failed with error: %d\n " , GetLastError());
      return ;
   }

   // Determine how many processors are on the system.

   GetSystemInfo( & SystemInfo);

   // 开启cpu个数的2倍个的线程

   for (i =   0 ; i < SystemInfo.dwNumberOfProcessors *   2 ; i ++ )
   {
      HANDLE ThreadHandle;

      // Create a server worker thread and pass the completion port to the thread.

      if ((ThreadHandle = CreateThread(NULL, 0 , ServerWorkerThread, CompletionPort,
         0 , & ThreadID)) == NULL)
      {
         printf( " CreateThread() failed with error %d\n " , GetLastError());
         return ;
      }

      // Close the thread handle
      CloseHandle(ThreadHandle);
   }

   // 打开一个服务器socket

   if ((Listen = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0 , NULL, 0 ,
      WSA_FLAG_OVERLAPPED)) == INVALID_SOCKET)
   {
      printf( " WSASocket() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
      return ;
   }  

   InternetAddr.sin_family = AF_INET;
   InternetAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
   InternetAddr.sin_port = htons(PORT);

   if (bind(Listen, (PSOCKADDR) & InternetAddr, sizeof (InternetAddr)) == SOCKET_ERROR)
   {
      printf( " bind() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
      return ;
   }


   if (listen(Listen, 5 ) == SOCKET_ERROR)
   {
      printf( " listen() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
      return ;
   }

   // 开始接收从客户端来的连接

   while (TRUE)
   {
      if ((Accept = WSAAccept(Listen, NULL, NULL, NULL, 0 )) == SOCKET_ERROR)
      {
         printf( " WSAAccept() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
         return ;
      }

      // 创建一个关键项用于保存这个客户端的信息，用户接收发送的重叠结构，
      // 还有使用到的缓冲区
      if ((PerHandleData = (LPPER_HANDLE_DATA) GlobalAlloc(GPTR,
         sizeof (PER_HANDLE_DATA))) == NULL)
      {
         printf( " GlobalAlloc() failed with error %d\n " , GetLastError());
         return ;
      }

      // Associate the accepted socket with the original completion port.

      printf( " Socket number %d connected\n " , Accept);
      PerHandleData -> Socket = Accept;

      // 与我们的创建的那个完成端口关联起来,将关键项也与指定的一个完成端口关联
      if (CreateIoCompletionPort((HANDLE) Accept, CompletionPort, (DWORD) PerHandleData,
         0 ) == NULL)
      {
         printf( " CreateIoCompletionPort failed with error %d\n " , GetLastError());
         return ;
      }

      // 投递一次接收，由于接收都需要使用这个函数来投递一个接收的准备

      if ((PerIoData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA) GlobalAlloc(GPTR,          sizeof (PER_IO_OPERATION_DATA))) == NULL)
      {
         printf( " GlobalAlloc() failed with error %d\n " , GetLastError());
         return ;
      }

      ZeroMemory( & (PerIoData -> Overlapped), sizeof (OVERLAPPED));
      PerIoData -> BytesSEND =   0 ;
      PerIoData -> BytesRECV =   0 ;
      PerIoData -> DataBuf.len = DATA_BUFSIZE;
      PerIoData -> DataBuf.buf = PerIoData -> Buffer;

      Flags =   0 ;
      if (WSARecv(Accept, & (PerIoData -> DataBuf), 1 , & RecvBytes, & Flags,
         & (PerIoData -> Overlapped), NULL) == SOCKET_ERROR)
      {
         if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING)
         {
            printf( " WSARecv() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
            return ;
         }
      }
   }
}
// 工作线程
DWORD WINAPI ServerWorkerThread(LPVOID CompletionPortID)
{
   HANDLE CompletionPort = (HANDLE) CompletionPortID;
   DWORD BytesTransferred;
   LPOVERLAPPED Overlapped;
   LPPER_HANDLE_DATA PerHandleData;
   LPPER_IO_OPERATION_DATA PerIoData;
   DWORD SendBytes, RecvBytes;
   DWORD Flags;
  
   while (TRUE)
   {
      // 完成端口有消息来了
      if (GetQueuedCompletionStatus(CompletionPort, & BytesTransferred,
         (LPDWORD) & PerHandleData, (LPOVERLAPPED * ) & PerIoData, INFINITE) ==   0 )
      {
         printf( " GetQueuedCompletionStatus failed with error %d\n " , GetLastError());
         return   0 ;
      }


      // 是不是有人退出了

      if (BytesTransferred ==   0 )
      {
         printf( " Closing socket %d\n " , PerHandleData -> Socket);

         if (closesocket(PerHandleData -> Socket) == SOCKET_ERROR)
         {
            printf( " closesocket() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
            return   0 ;
         }

         GlobalFree(PerHandleData);
         GlobalFree(PerIoData);
         continue ;
      }

      //

      if (PerIoData -> BytesRECV ==   0 )
      {
         PerIoData -> BytesRECV = BytesTransferred;
         PerIoData -> BytesSEND =   0 ;
      }
      else
      {
         PerIoData -> BytesSEND += BytesTransferred;
      }

      if (PerIoData -> BytesRECV > PerIoData -> BytesSEND)
      {

         // Post another WSASend() request.
         // Since WSASend() is not gauranteed to send all of the bytes requested,
         // continue posting WSASend() calls until all received bytes are sent.

         ZeroMemory( & (PerIoData -> Overlapped), sizeof (OVERLAPPED));

         PerIoData -> DataBuf.buf = PerIoData -> Buffer + PerIoData -> BytesSEND;
         PerIoData -> DataBuf.len = PerIoData -> BytesRECV - PerIoData -> BytesSEND;

         if (WSASend(PerHandleData -> Socket, & (PerIoData -> DataBuf), 1 , & SendBytes, 0 ,
            & (PerIoData -> Overlapped), NULL) == SOCKET_ERROR)
         {
            if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING)
            {
               printf( " WSASend() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
               return   0 ;
            }
         }
      }
      else
      {
         PerIoData -> BytesRECV =   0 ;

         // Now that there are no more bytes to send post another WSARecv() request.

         Flags =   0 ;
         ZeroMemory( & (PerIoData -> Overlapped), sizeof (OVERLAPPED));

         PerIoData -> DataBuf.len = DATA_BUFSIZE;
         PerIoData -> DataBuf.buf = PerIoData -> Buffer;

         if (WSARecv(PerHandleData -> Socket, & (PerIoData -> DataBuf), 1 , & RecvBytes, & Flags,
            & (PerIoData -> Overlapped), NULL) == SOCKET_ERROR)
         {
            if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING)
            {
               printf( " WSARecv() failed with error %d\n " , WSAGetLastError());
               return   0 ;
            }
         }
      }
   }
}