Первое, что я должен сказать, это то, что этот пост сильно вдохновлен ответом [Remy Lebeau][1]https://stackoverflow.com/users/65863/remy-lebeau на вопрос здесь:
Отправить двоичный файл через соединение TCP/IP.
Я использую библиотеки poco и C++.
Заголовок сообщения
Цель состоит в том, чтобы отправить какой-то большой двоичный файл через Интернет. Поэтому для этого я использую следующий заголовок сообщения:
class FileDesc
{
size_t file_size = 0;
size_t chunk_size = 0;
size_t file_name_len = 0;
char file_name[0];
public:
FileDesc(size_t file_sz, size_t buf_sz)
: file_size(ByteOrder::toNetwork(file_sz)),
chunk_size(ByteOrder::toNetwork(buf_sz)) {}
size_t get_file_size() const { return ByteOrder::fromNetwork(file_size); }
size_t get_chunk_size() const { return ByteOrder::fromNetwork(chunk_size); }
string get_file_name() const
{
const auto len = get_file_name_len();
string ret; ret.reserve(len + 1);
for (size_t i = 0; i < len; ++i)
ret.push_back(file_name[i]);
return ret;
}
size_t get_file_name_len() const
{
return ByteOrder::fromNetwork(file_name_len);
}
size_t size() const
{
return sizeof(*this) + ByteOrder::fromNetwork(file_name_len);
}
static shared_ptr<FileDesc> allocate(size_t file_sz, size_t buf_sz,
const string & name)
{
const auto n = name.size();
const size_t sz = sizeof(FileDesc) + n;
shared_ptr<FileDesc> ret((FileDesc*) malloc(sz), free);
new (ret.get()) FileDesc(file_sz, buf_sz);
memcpy(ret->file_name, name.data(), n);
ret->file_name_len = ByteOrder::toNetwork(n);
return ret;
}
};
Файл будет отправляться кусками фиксированной длины, за исключением, возможно, последнего. Этот заголовок отправляется в начале передачи. Часть-отправитель уведомляет часть-получатель о том, что будет отправлен файл размером file_size байт фрагментами размером chunk_size и что имя файла состоит из file_name_len символов. В конце этого сообщения прокручивается имя файла через массив символов file_name, длина которого является переменной и зависит от длины имени файла. Статический метод allocate отвечает за выделение этому заголовку достаточного размера для хранения полного имени файла.
Процедура отправителя
Вот код для части отправителя:
bool send_file(StreamSocket & sock, const string & file_name, long buf_size)
{
stringstream s;
ifstream file(file_name, ios::binary | ios::ate);
if (not file.is_open() or not file.good()) // verify file reading
{
s << "cannot open file " << file_name;
throw domain_error(s.str());
}
long file_size = file.tellg();
if (file_size == 0)
{
s << "file " << file_name << " has zero bytes";
throw domain_error(s.str());
}
file.seekg(0);
unique_ptr<char[]> chunk(new char[buf_size]);
auto desc_ptr = FileDesc::allocate(file_size, buf_size, file_name);
// send the file description
int status = sock.sendBytes(desc_ptr.get(), desc_ptr->size());
if (status != desc_ptr->size())
return false;
do // now send the file
{
long num_bytes = min(file_size, buf_size);
file.read(chunk.get(), num_bytes);
char * pbuf = chunk.get();
auto n = num_bytes;
while (n > 0)
{
status = sock.sendBytes(pbuf, n);
pbuf += status;
n -= status;
}
file_size -= num_bytes;
}
while (file_size > 0);
char ok; // now I wait for receiving part notifies reception
status = sock.receiveBytes(&ok, sizeof(ok));
return ok == 0;
}
send_file(sock, file_name, buf_size) открывает файл file_name и отправляет его содержимое через poco-сокет sock кусками размером buf_len. Таким образом, он выполнит file_size/buf_len передач плюс начальную передачу файлового дескриптора.
Приемная часть
Сторона получателя создает экземпляр poco ServerSocket следующим образом:
ServerSocket server_socket(addr);
auto sock = server_socket.acceptConnection();
auto p = receive_file(sock, 256);
receive_file(sock, 256) означает, что на сокете sock будет получен файл, максимальная длина которого составляет 256 байт (достаточно для моего приложения). Эта подпрограмма, являющаяся аналогом send_file(), сохраняет файл и реализована следующим образом:
pair<bool, string>
receive_file(StreamSocket & sock, size_t max_file_name_len)
{
stringstream s;
size_t buf_sz = sizeof(FileDesc) + max_file_name_len;
unique_ptr<char[]> buffer(new char[buf_sz]);
int num = sock.receiveBytes(buffer.get(), buf_sz);
FileDesc * msg = reinterpret_cast<FileDesc*>(buffer.get());
if (msg->size() > num)
return make_pair(false, "");
long chunk_size = msg->get_chunk_size();
if (chunk_size == 0)
throw domain_error("chunk size is zero");
const string file_name = msg->get_file_name();
ofstream file(file_name, ios::binary);
if (not file.is_open() or not file.good())
{
s << "cannot create file" << file_name;
throw domain_error(s.str());
}
long file_size = msg->get_file_size();
unique_ptr<char[]> chunk(new char[chunk_size]);
do
{ // num_bytes is the quantity that I must receive for this chunk
auto num_bytes = min(file_size, chunk_size);
char * pbuf = chunk.get();
long n = num_bytes;
while (n > 0)
{
num = sock.receiveBytes(pbuf, n, 0); // <-- here is potentially the problem
if (num == 0) // connection closed?
return make_pair(file_size == 0, file_name);
pbuf += num;
n -= num;
}
file.write(chunk.get(), num_bytes);
file_size -= num_bytes;
}
while (file_size > 0);
char ok;
num = sock.sendBytes(&ok, sizeof(ok)); // notify reception to sender
return make_pair(true, file_name);
}
receive_file() возвращает pair<bool,string>, где first указывает, что прием был выполнен правильно, а second имя файла.
Эта проблема
По причине, которую я не могу понять, иногда, когда num = sock.receiveBytes(pbuf, n, 0) получает меньше байтов, чем ожидаемое n, и цикл выполняет чтение остатка, только последний прием, соответствующий последним блокам отправки.
Любопытно, что до сих пор моя проблема возникала только тогда, когда я использую петлю (127.0.0.1), что довольно удобно для тестирования, потому что я тестирую все на своей машине. Наоборот, когда передача идет между двумя разными пирами, все работает нормально, что, конечно, не говорит о том, что все правильно.
Итак, я был бы очень признателен, если бы кто-нибудь помог мне покритиковать мою реализацию и в конечном итоге указать, в чем проблема.
