C++ Thread实现简单的socket多线程通信

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• 起因
• 服务端
• ROS客户端
• 普通客户端
• 运行效果
• 不足

起因

为什么要用C++的Thread，很简单，因为我菜

一打五用pthread实现了socket多线程通信，我之前学并发的时候没看pthread，因此代码只能看个大概，后面还是要系统学一下pthread的

服务端

多线程功能放在腾讯云服务器上，代码如下：

#include "tcpserver.h"
#include <thread>
#include <mutex>

TcpServer server;
mutex tcp_mutex;

void tcpFunc(int clientfd);

int main(int argc, char *argv[])
{

    if (server.initServer(6666) == false)
    {
        cout << "服务端初始化失败！！!" << endl;
        return -1;
    }

    vector<thread> tcp_vec;
    while (true)
    {
        if (!server.tcpAccept())
        {
            continue;
        }
        tcp_vec.emplace_back(tcpFunc, server.m_connectfd);
        // thread tcpThread(tcpFunc, server.m_connectfd);
        // if (tcpThread.joinable())
        if(tcp_vec.back().joinable())
        {
            // cout << "Tcp thread " << tcpThread.get_id() << "is joinable!" << endl;
            cout << "Tcp thread " << tcp_vec.back().get_id() << " is joinable!" << endl;
            tcp_vec.back().detach();
        }
    }

    return 0;
}

void tcpFunc(int clientfd)
{
    int buf_len = 0;
    char buffer[1024];
    while (true)
    {
        unique_lock<mutex> tcplck(tcp_mutex);
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        if (!server.tcpRecv(clientfd, buffer, &buf_len, 5))
        {
            cout << "接收客户端数据失败！" << endl;
            tcplck.unlock();
            break;
        }
        cout << "服务端接收数据:" << buffer << endl;

        strcpy(buffer, "I am your father!");
        if (!server.tcpSend(clientfd, buffer, sizeof(buffer)))
        {
            cout << "向客户端发送数据失败！" << endl;
            tcplck.unlock();
            break;
        }
        tcplck.unlock();
                usleep(100);
    }
    cout << "通信异常！" << endl;
    return;
}

实在是很简单，贻笑大方了

有几个注意点：

• 全局变量在main函数执行完后会销毁，线程中用到了全局变量server，线程detach后要保证数据的收发，就要保持server的生存期，这里体现为在main中循环等待客户端的连接
• 要用锁锁住线程中server的操作，避免不同线程同时操作server造成混乱
• usleep(100);是为了避免不同线程争抢同一把锁而造成死锁的发生

ROS客户端

#include "tcpclient.h"
#include <ros/ros.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>

TcpClient client;
string send_str = "I am king of the world!";
char recv_buff[1024];

void client_callback(const geometry_msgs::Twist::ConstPtr &msg)
{
    cout << "vel X:" << msg->linear.x << ";vel Y:" << msg->linear.y << ";angular Z:" << msg->angular.z << endl;
    if (!client.tcpSend(client.m_sockfd, send_str.data(), send_str.size()))
    {
        cout << "向服务端发送报文失败！" << endl;
    }
    if (!client.tcpRecv(client.m_sockfd, recv_buff, NULL, 10))
    {
        cout << "从服务端接收报文失败！" << endl;
    }
    cout << "接收服务端报文：" << recv_buff << endl << endl;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "joystick_client");
    ros::NodeHandle nh;

    string server_ip = "1.116.137.21";
    string loop_ip = "127.0.0.1";

    if (client.connectToServer(server_ip.data(), 6666) == false)
    {
        cout << "连接失败！！！" << endl;
        return -1;
    }

    ros::Subscriber sub = nh.subscribe("/cmd_vel", 1, client_callback);

    ros::spin();
}

很简单，订阅了手柄发布的话题/cmd_vel，在回调函数中和服务端通讯

话题的发布频率是10Hz，意味着和服务端通讯的频率也是10Hz

普通客户端

#include "tcp/tcpclient.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    TcpClient client;

    string server_ip = "1.116.137.21";
    string loop_ip = "127.0.0.1";

    if (client.connectToServer(server_ip.data(), 6666) == false)
    {
        cout << "连接失败！！！" << endl;
        return -1;
    }
    cout << "成功连接服务器！" << endl;

    char buff[1024];
    while (true)
    {
        memset(buff, 0, sizeof(buff));
        sprintf(buff, "Ouch!");
        if (!client.tcpSend(client.m_sockfd, buff, sizeof(buff)))
        {
            cout << "向服务端发送报文失败！" << endl;
            return -1;
        }

        memset(buff, 0, sizeof(buff));
        if (!client.tcpRecv(client.m_sockfd, buff, NULL, 5))
        {
            cout << "从服务端接收报文失败！" << endl;
            return -1;
        }
        cout << "接收服务端报文：" << buff << endl << endl;
        sleep(0.1);
    }
    return 0;
}

这里sleep(0.1);是为了模拟ROS中话题的频率

sleep过长会导致服务端阻塞等待该客户端的消息，从而导致其余客户端与服务端的通信失败(如果客户端中允许的通信延时很短的话)

运行效果

云服务器上的服务端

[root@VM-4-11-centos bin]# ./server_thread 
Tcp thread 140662362572544 is joinable!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:I am king of the world!
Tcp thread 140662354179840 is joinable!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:Ouch!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:Ouch!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:Ouch!
服务端接收数据:I am king of the world!
服务端接收数据:Ouch!

笔记本上的ROS客户端

redwall@redwall-G3-3500:~$ rosrun joystick_client joystick_client 
[ERROR] [1656939307.244367879]: [registerPublisher] Failed to contact master at [localhost:11311].  Retrying...
[ INFO] [1656939314.923909682]: Connected to master at [localhost:11311]
vel X:0;vel Y:0;angular Z:0
接收服务端报文：I am your father!

vel X:0;vel Y:0;angular Z:0
接收服务端报文：I am your father!

vel X:0;vel Y:0;angular Z:0
接收服务端报文：I am your father!

虚拟机的普通客户端

• prejudice@prejudice-VirtualBox:~/socket_test/socket_for_linux/bin$ ./tcp_client 成功连接服务器！
• 接收服务端报文：I am your father!
• 接收服务端报文：I am your father!
• 接收服务端报文：I am your father!

不足

• 未考虑线程的清理
• 未考虑信号的退出处理

到此这篇关于C++ Thread实现简单的socket多线程通信的文章就介绍到这了,更多相关C++  socket多线程通信内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！