Add files via upload

include/Netra.hpp

@@ -0,0 +1,75 @@
+#pragma once
+#include "QCL_Include.hpp"
+
+namespace QCL
+{
+    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+    /**
+     * @class TcpServer
+     * @brief 简单的多线程TCP服务器类，支持多个客户端连接，数据收发及断开处理
+     *
+     * 该类使用一个线程专门用于监听客户端连接，
+     * 每当有客户端连接成功时，为其创建一个独立线程处理该客户端的数据收发。
+     * 线程安全地管理所有客户端Socket句柄。
+     */
+    class TcpServer
+    {
+    public:
+        /**
+         * @brief 构造函数，指定监听端口
+         * @param port 服务器监听端口号
+         */
+        TcpServer(int port);
+
+        /**
+         * @brief 析构函数，自动调用 stop() 停止服务器并清理资源
+         */
+        ~TcpServer();
+
+        /**
+         * @brief 启动服务器，创建监听socket，开启监听线程
+         * @return 启动成功返回true，失败返回false
+         */
+        bool start();
+
+        /**
+         * @brief 停止服务器，关闭所有连接，释放资源，等待所有线程退出
+         */
+        void stop();
+
+        /**
+         * @brief 发送消息给指定客户端
+         * @param clientSock 客户端Socket描述符
+         * @param message 发送的字符串消息
+         */
+        void sendToClient(int clientSock, const std::string &message);
+
+        /**
+         * @brief 从指定客户端接收数据（单次调用）
+         * @param clientSock 客户端Socket描述符
+         */
+        char *receiveFromClient(int clientSock);
+
+        /**
+         * @brief 获取当前所有已连接客户端Socket的副本
+         * @return 包含所有客户端Socket的vector，线程安全
+         */
+        std::vector<int> getClientSockets();
+
+    private:
+        /**
+         * @brief 监听并接受新的客户端连接（运行在独立线程中）
+         */
+        void acceptClients();
+
+    private:
+        int serverSock_;                         ///< 服务器监听Socket描述符
+        int port_;                               ///< 服务器监听端口
+        std::atomic<bool> running_;              ///< 服务器运行状态标志（线程安全）
+        std::vector<std::thread> clientThreads_; ///< 用于处理每个客户端的线程集合
+        std::thread acceptThread_;               ///< 负责监听新连接的线程
+        std::mutex clientsMutex_;                ///< 保护clientSockets_的互斥锁
+        std::vector<int> clientSockets_;         ///< 当前所有连接的客户端Socket集合
+    };
+    ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+}

include/QCL_Include.hpp

@@ -0,0 +1,47 @@
+// 包含常用 STL 头文件 + c/c++开发中的核心组件
+
+#ifndef QCL_INCLUDE_HPP
+#define QCL_INCLUDE_HPP
+
+//  C++ 标准库 - 基础功能
+#include <iostream>
+#include <string>
+#include <cstring>
+#include <cstdlib>
+#include <cstdio>
+#include <cassert>
+#include <cmath>
+#include <ctime>
+
+//  容器与算法
+#include <vector>
+#include <list>
+#include <deque>
+#include <map>
+#include <set>
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+#include <stack>
+#include <queue>
+#include <algorithm>
+#include <numeric>
+#include <iterator>
+
+// 字符串与流处理
+#include <sstream>
+#include <fstream>
+#include <iomanip>
+
+// 多线程支持（C++11 起）
+#include <thread>
+#include <mutex>
+#include <atomic>
+#include <condition_variable>
+
+// 网络支持（平台相关）
+#include <sys/socket.h>
+#include <netinet/in.h>
+#include <arpa/inet.h>
+#include <unistd.h>
+
+#endif // QCL_INCLUDE_HPP

src/Netra.cpp

@@ -0,0 +1,185 @@
+#include "Netra.hpp"
+
+namespace QCL
+{
+    TcpServer::TcpServer(int port)
+        : port_(port), running_(false), serverSock_(-1) {}
+
+    /**
+     * @brief 析构函数中调用stop()确保服务器资源被释放
+     */
+    TcpServer::~TcpServer()
+    {
+        stop();
+    }
+
+    /**
+     * @brief 启动服务器：
+     * 1. 创建监听socket（TCP）
+     * 2. 绑定端口
+     * 3. 监听端口
+     * 4. 启动监听线程acceptThread_
+     *
+     * @return 成功返回true，失败返回false
+     */
+    bool TcpServer::start()
+    {
+        // 创建socket
+        serverSock_ = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
+        if (serverSock_ < 0)
+        {
+            std::cerr << "Socket 创建失败\n";
+            return false;
+        }
+
+        // 设置socket地址结构
+        sockaddr_in serverAddr;
+        std::memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
+        serverAddr.sin_family = AF_INET;
+        serverAddr.sin_port = htons(port_);      // 端口转网络字节序
+        serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有网卡IP
+
+        // 允许端口重用，防止服务器异常关闭后端口被占用
+        int opt = 1;
+        setsockopt(serverSock_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
+
+        // 绑定端口
+        if (bind(serverSock_, (sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
+        {
+            std::cerr << "绑定失败\n";
+            return false;
+        }
+
+        // 开始监听，最大等待连接数为5
+        if (listen(serverSock_, 5) < 0)
+        {
+            std::cerr << "监听失败\n";
+            return false;
+        }
+
+        // 设置运行标志为true
+        running_ = true;
+
+        // 启动专门接受客户端连接的线程
+        acceptThread_ = std::thread(&TcpServer::acceptClients, this);
+
+        std::cout << "服务器启动，监听端口：" << port_ << std::endl;
+        return true;
+    }
+
+    /**
+     * @brief 停止服务器：
+     * 1. 设置运行标志为false，通知线程退出
+     * 2. 关闭监听socket
+     * 3. 关闭所有客户端socket，清理客户端列表
+     * 4. 等待所有线程退出
+     */
+    void TcpServer::stop()
+    {
+        running_ = false;
+
+        if (serverSock_ >= 0)
+        {
+            close(serverSock_);
+            serverSock_ = -1;
+        }
+
+        {
+            // 线程安全关闭所有客户端socket
+            std::lock_guard<std::mutex> lock(clientsMutex_);
+            for (int sock : clientSockets_)
+            {
+                close(sock);
+            }
+            clientSockets_.clear();
+        }
+
+        // 等待监听线程退出
+        if (acceptThread_.joinable())
+            acceptThread_.join();
+
+        // 等待所有客户端处理线程退出
+        for (auto &t : clientThreads_)
+        {
+            if (t.joinable())
+                t.join();
+        }
+
+        std::cout << "服务器已停止\n";
+    }
+
+    /**
+     * @brief acceptClients函数循环监听客户端连接请求
+     * 每当accept成功：
+     * 1. 打印客户端IP和Socket信息
+     * 2. 线程安全地将客户端Socket加入clientSockets_列表
+     * 3. 创建新线程调用handleClient处理该客户端收发
+     */
+    void TcpServer::acceptClients()
+    {
+        while (running_)
+        {
+            sockaddr_in clientAddr;
+            socklen_t clientLen = sizeof(clientAddr);
+            int clientSock = accept(serverSock_, (sockaddr *)&clientAddr, &clientLen);
+            if (clientSock < 0)
+            {
+                if (running_)
+                    std::cerr << "接受连接失败\n";
+                continue;
+            }
+
+            // 将客户端IP转换成字符串格式打印
+            char clientIP[INET_ADDRSTRLEN];
+            inet_ntop(AF_INET, &(clientAddr.sin_addr), clientIP, INET_ADDRSTRLEN);
+            std::cout << "客户端连接，IP: " << clientIP << ", Socket: " << clientSock << std::endl;
+
+            {
+                // 加锁保护共享的clientSockets_容器
+                std::lock_guard<std::mutex> lock(clientsMutex_);
+                clientSockets_.push_back(clientSock);
+            }
+        }
+    }
+
+    /**
+     * @brief 发送消息给指定客户端
+     * @param clientSock 客户端socket
+     * @param message 发送消息内容
+     */
+    void TcpServer::sendToClient(int clientSock, const std::string &message)
+    {
+        send(clientSock, message.c_str(), message.size(), 0);
+    }
+
+    /**
+     * @brief 单次接收指定客户端数据
+     * @param clientSock 客户端socket
+     *
+     * 注意：此函数在当前设计中未在线程中使用，仅演示用。
+     */
+    char *TcpServer::receiveFromClient(int clientSock)
+    {
+        char buffer[1024];
+        std::memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
+
+        ssize_t bytesReceived = recv(clientSock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
+        if (bytesReceived <= 0)
+        {
+            std::cerr << "接收数据失败或客户端断开连接\n";
+            return nullptr;
+        }
+
+        return strdup(buffer); // 返回动态分配的字符串副本
+    }
+
+    /**
+     * @brief 获取当前所有客户端Socket副本（线程安全）
+     * @return 包含所有客户端socket的vector副本
+     */
+    std::vector<int> TcpServer::getClientSockets()
+    {
+        std::lock_guard<std::mutex> lock(clientsMutex_);
+        return clientSockets_;
+    }
+}