用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型

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/// 用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型

/// 异步IO模型

/// 用完成例程来实现重叠I/O比用事件通知简单得多。在这个模型中，主线程只用不停的接受连接

/// 即可；辅助线程判断有没有新的客户端连接被建立，如果有，就为那个客户端套接字激活一个

/// 异步的WSARecv操作，然后调用SleepEx使线程处于一种可警告的等待状态，以使得I/O完成后

/// CompletionROUTINE可以被内核调用。如果辅助线程不调用SleepEx，则内核在完成一次I/O操作后，

/// 无法调用完成例程（因为完成例程的运行应该和当初激活WSARecv异步操作的代码在同一个线程之内）。

/// 完成例程内的实现代码比较简单，它取出接收到的数据，然后将数据原封不动的发送给客户端，

/// 最后重新激活另一个WSARecv异步操作。

/// 注意，在这里用到了“尾随数据”。

/// 我们在调用WSARecv的时候，参数lpOverlapped实际上指向一个比它大得多的结构PER_IO_OPERATION_DATA，

/// 这个结构除了WSAOVERLAPPED以外，还被我们附加了缓冲区的结构信息，另外还包括客户端套接字等重要的信息。

/// 这样，在完成例程中通过参数lpOverlapped拿到的不仅仅是WSAOVERLAPPED结构，

/// 还有后边尾随的包含客户端套接字和接收数据缓冲区等重要信息。这样的C语言技巧在我后面介绍完成端口的时候还会使用到。

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/// 打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件==>完成例程

/// 老陈接收到新的信件后，一般的程序是：打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件

/// ......为了进一步减轻用户负担，微软又开发了一种新的技术：用户只要告诉微软对信件的

/// 操作步骤，微软信箱将按照这些步骤去处理信件，不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了！老陈

/// 终于过上了小资生活！

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#pragma once #include <WINSOCK2.H> #include <stdio.h> #define PORT 5150 #define MSGSIZE 1024 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") typedef struct { WSAOVERLAPPED overlap; WSABUF Buffer; char szMessage[MSGSIZE]; DWORD NumberOfBytesRecvd; DWORD Flags; SOCKET sClient; }PER_IO_OPERATION_DATA, *LPPER_IO_OPERATION_DATA; DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID); void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD, DWORD, LPWSAOVERLAPPED, DWORD);//相应的完成例程函数 SOCKET g_sNewClientConnection; BOOL g_bNewConnectionArrived = FALSE; int main() { WSADATA wsaData; SOCKET sListen; SOCKADDR_IN local, client; DWORD dwThreadId; int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN); // Initialize Windows Socket library WSAStartup(0x0202, &wsaData); // Create listening socket sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Bind local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); local.sin_family = AF_INET; local.sin_port = htons(PORT); bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN)); // Listen listen(sListen, 3); // Create worker thread CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, NULL, 0, &dwThreadId); while (TRUE) { // Accept a connection // 这里的写法肯定是有问题的 g_sNewClientConnection = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize); g_bNewConnectionArrived = TRUE; printf("Accepted client:%s:%d\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port)); } } DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam) { LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = NULL; while (TRUE) { if (g_bNewConnectionArrived) { // Launch an asynchronous operation for new arrived connection lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)HeapAlloc( GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(PER_IO_OPERATION_DATA)); lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE; lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage; lpPerIOData->sClient = g_sNewClientConnection; WSARecv(lpPerIOData->sClient, &lpPerIOData->Buffer, 1, &lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd, &lpPerIOData->Flags, &lpPerIOData->overlap, CompletionROUTINE);//注意这里向系统登记了一个回调函数，将会在接收数据完成的时候进行相应的调用 g_bNewConnectionArrived = FALSE; } SleepEx(1000, TRUE); } return 0; } void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD dwError, DWORD cbTransferred, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, DWORD dwFlags) { //注意这一句话，将LPWSAOVERLAPPED类型的lpOverlapped转化成了LPPER_IO_OPERATION_DATA LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)lpOverlapped; if (dwError != 0 || cbTransferred == 0) { // Connection was closed by client closesocket(lpPerIOData->sClient); HeapFree(GetProcessHeap(), 0, lpPerIOData); } else { lpPerIOData->szMessage[cbTransferred] = '\0'; send(lpPerIOData->sClient, lpPerIOData->szMessage, cbTransferred, 0); // Launch another asynchronous operation memset(&lpPerIOData->overlap, 0, sizeof(WSAOVERLAPPED)); lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE; lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage; WSARecv(lpPerIOData->sClient, &lpPerIOData->Buffer, 1, &lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd, &lpPerIOData->Flags, &lpPerIOData->overlap, CompletionROUTINE); } }