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16 KiB
C++
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16 KiB
C++
#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
|
||
* @param flag:false 非阻塞模式,true 阻塞模式
|
||
*/
|
||
std::string receiveFromClient(int clientSock, bool flag = true);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取连接客户端的IP和端口
|
||
* @param clientSock 客户端Socket描述符
|
||
*/
|
||
char *getClientIPAndPort(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
|
||
};
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
/**
|
||
* @brief 文件写入工具类（线程安全）
|
||
*
|
||
* 该类支持多种文件写入方式：
|
||
* - 覆盖写文本
|
||
* - 追加写文本
|
||
* - 按位置覆盖原文写入
|
||
* - 二进制覆盖写
|
||
* - 二进制追加写
|
||
*
|
||
* 特点：
|
||
* - 文件不存在时自动创建
|
||
* - 支持覆盖和追加两种模式
|
||
* - 支持二进制模式，适合写入非文本数据
|
||
* - 内部使用 std::mutex 实现线程安全
|
||
*/
|
||
class WriteFile
|
||
{
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* @brief 构造函数
|
||
* @param filePath 文件路径
|
||
*/
|
||
explicit WriteFile(const std::string &filePath);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 覆盖写文本文件（线程安全）
|
||
* @param content 要写入的文本内容
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool overwriteText(const std::string &content);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 追加写文本文件（线程安全）
|
||
* @param content 要写入的文本内容
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool appendText(const std::string &content);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 覆盖写二进制文件（线程安全）
|
||
* @param data 要写入的二进制数据
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool overwriteBinary(const std::vector<char> &data);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 追加写二进制文件（线程安全）
|
||
* @param data 要写入的二进制数据
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool appendBinary(const std::vector<char> &data);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 计算第一个指定字节序列前的字节数
|
||
* @param pattern 要查找的字节序列
|
||
* @param includePattern true 表示返回值包含 pattern 自身长度，false 表示不包含
|
||
* @return size_t 字节数，如果文件没打开或 pattern 为空则返回 0
|
||
*/
|
||
size_t countBytesPattern(const std::string &pattern, bool includePattern = false);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 在文件中查找指定字节序列并在其后写入内容，如果不存在则追加到文件末尾
|
||
* @param pattern 要查找的字节序列
|
||
* @param content 要写入的内容
|
||
* @return true 写入成功，false 文件打开失败
|
||
*
|
||
* 功能说明：
|
||
* 1. 若文件中存在 pattern，则删除 pattern 之后的所有内容，并在其后插入 content。
|
||
* 2. 若文件中不存在 pattern，则在文件末尾追加 content，若末尾无换行符则先补充换行。
|
||
*/
|
||
bool writeAfterPatternOrAppend(const std::string &pattern, const std::string &content);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 在文件指定位置之后插入内容
|
||
* @param content 要插入的内容
|
||
* @param pos 插入位置（从文件开头算起的字节偏移量）
|
||
* @param length 插入的长度（>= content.size() 时，多余部分用空字节填充；< content.size() 时只截取前 length 个字节）
|
||
* @return true 插入成功，false 文件打开失败或参数不合法
|
||
*
|
||
* 功能说明：
|
||
* 1. 不会覆盖原有数据，而是将 pos 之后的内容整体向后移动 length 个字节。
|
||
* 2. 如果 length > content.size()，则在 content 后补充 '\0'（或空格，可按需求改）。
|
||
* 3. 如果 length < content.size()，则只写入 content 的前 length 个字节。
|
||
* 4. 文件整体大小会增加 length 个字节。
|
||
*
|
||
* 举例：
|
||
* 原始文件内容: "ABCDEFG"
|
||
* insertAfterPos("XY", 2, 3) // 在索引 2 后插入
|
||
* 结果: "ABX Y\0CDEFG" (这里 \0 代表补充的空字节)
|
||
*/
|
||
bool insertAfterPos(const std::string &content, size_t pos, size_t length);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 在文件指定位置覆盖写入内容
|
||
* @param content 要写入的内容
|
||
* @param pos 覆盖起始位置（从文件开头算起的字节偏移量）
|
||
* @param length 覆盖长度
|
||
* @return true 覆盖成功，false 文件打开失败或 pos 越界
|
||
*
|
||
* 功能说明：
|
||
* 1. 从 pos 开始覆盖 length 个字节，不会移动或增加文件大小。
|
||
* 2. 如果 content.size() >= length，则只写入前 length 个字节。
|
||
* 3. 如果 content.size() < length，则写入 content，并用 '\0' 补齐至 length。
|
||
* 4. 如果 pos + length 超过文件末尾，则只覆盖到文件尾部，不会越界。
|
||
*
|
||
* 举例：
|
||
* 原始文件内容: "ABCDEFG"
|
||
* overwriteAtPos("XY", 2, 3)
|
||
* 结果: "ABXYEFG" （原 "CDE" 被 "XY\0" 覆盖，\0 实际不可见）
|
||
*/
|
||
bool overwriteAtPos(const std::string &content, size_t pos, size_t length);
|
||
|
||
private:
|
||
std::string filePath_; ///< 文件路径
|
||
std::mutex writeMutex_; ///< 线程锁，保证多线程写入安全
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 通用文本写入接口（线程安全）
|
||
* @param content 要写入的内容
|
||
* @param mode 打开模式（追加/覆盖等）
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool writeToFile(const std::string &content, std::ios::openmode mode);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 通用二进制写入接口（线程安全）
|
||
* @param data 要写入的二进制数据
|
||
* @param mode 打开模式（追加/覆盖等）
|
||
* @return true 写入成功
|
||
* @return false 写入失败
|
||
*/
|
||
bool writeBinary(const std::vector<char> &data, std::ios::openmode mode);
|
||
};
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
/**
|
||
* @brief ReadFile 类 - 读文件操作工具类
|
||
*
|
||
* 功能：
|
||
* 1. 读取全文（文本 / 二进制）
|
||
* 2. 按行读取
|
||
* 3. 按字节数读取
|
||
* 4. 获取指定字节序列前的字节数（包含该字节序列）
|
||
* 5. 检查文件是否存在
|
||
* 6. 获取文件大小
|
||
*
|
||
* 设计：
|
||
* - 与 WriteFile 类风格保持一致
|
||
* - 支持文本文件与二进制文件
|
||
* - 自动关闭文件（析构时）
|
||
* - 内部使用 std::mutex 实现线程安全
|
||
*/
|
||
class ReadFile
|
||
{
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* @brief 构造函数
|
||
* @param filename 文件路径
|
||
*/
|
||
explicit ReadFile(const std::string &filename);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 析构函数，自动关闭文件
|
||
*/
|
||
~ReadFile();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 打开文件（以二进制方式）
|
||
* @return true 打开成功
|
||
* @return false 打开失败
|
||
*/
|
||
bool Open();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 关闭文件
|
||
*/
|
||
void Close();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 文件是否已经打开
|
||
*/
|
||
bool IsOpen() const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 读取全文（文本模式）
|
||
* @return 文件内容字符串
|
||
*/
|
||
std::string ReadAllText();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 读取全文（二进制模式）
|
||
* @return 文件内容字节数组
|
||
*/
|
||
std::vector<char> ReadAllBinary();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 按行读取文本
|
||
* @return 每行作为一个字符串的 vector
|
||
*/
|
||
std::vector<std::string> ReadLines();
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 读取指定字节数
|
||
* @param count 要读取的字节数
|
||
* @return 实际读取到的字节数据
|
||
*/
|
||
std::vector<char> ReadBytes(size_t count);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取指定字节序列前的字节数（包含该字节序列）
|
||
* @param marker 要查找的字节序列（可能不止一个字节）
|
||
* @return 如果找到，返回前面部分字节数；找不到返回0
|
||
*/
|
||
size_t GetBytesBefore(const std::string &marker, bool includeMarker = false);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 从指定位置读取指定字节数，默认读取到文件末尾
|
||
* @param pos 起始位置（字节偏移）
|
||
* @param count 要读取的字节数，默认为0表示读取到文件末尾
|
||
* @return 读取到的字节数据
|
||
*/
|
||
std::vector<char> ReadBytesFrom(size_t pos, size_t count = 0);
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 检查文件是否存在
|
||
*/
|
||
bool FileExists() const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 获取文件大小（字节数）
|
||
*/
|
||
size_t GetFileSize() const;
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 重置读取位置到文件开头
|
||
*/
|
||
void Reset();
|
||
|
||
private:
|
||
std::string filename_; // 文件路径
|
||
std::ifstream file_; // 文件流对象
|
||
mutable std::mutex mtx_; // 可变，保证 const 方法也能加锁
|
||
};
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
|
||
// 屏蔽所有信号
|
||
void blockAllSignals();
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
// 字符串操作
|
||
// 去除字符串的左空格
|
||
std::string Ltrim(const std::string &s);
|
||
|
||
// 去除字符串右侧的空格
|
||
std::string Rtrim(const std::string &s);
|
||
|
||
// 去除字符串左右两侧的空格
|
||
std::string LRtrim(const std::string &s);
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
// c++进行格式化输出
|
||
// 通用类型转字符串
|
||
template <typename T>
|
||
std::string to_string_any(const T &value)
|
||
{
|
||
std::ostringstream oss;
|
||
oss << value;
|
||
return oss.str();
|
||
}
|
||
|
||
// 递归获取 tuple 中 index 对应参数
|
||
template <std::size_t I = 0, typename Tuple>
|
||
std::string get_tuple_arg(const Tuple &tup, std::size_t index)
|
||
{
|
||
if constexpr (I < std::tuple_size_v<Tuple>)
|
||
{
|
||
if (I == index)
|
||
return to_string_any(std::get<I>(tup));
|
||
else
|
||
return get_tuple_arg<I + 1>(tup, index);
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
throw std::runtime_error("Too few arguments for format string");
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// format 函数
|
||
template <typename... Args>
|
||
std::string format(const std::string &fmt, const Args &...args)
|
||
{
|
||
std::ostringstream oss;
|
||
std::tuple<const Args &...> tup(args...);
|
||
size_t pos = 0;
|
||
size_t arg_idx = 0;
|
||
|
||
while (pos < fmt.size())
|
||
{
|
||
if (fmt[pos] == '{' && pos + 1 < fmt.size() && fmt[pos + 1] == '{')
|
||
{
|
||
oss << '{';
|
||
pos += 2;
|
||
}
|
||
else if (fmt[pos] == '}' && pos + 1 < fmt.size() && fmt[pos + 1] == '}')
|
||
{
|
||
oss << '}';
|
||
pos += 2;
|
||
}
|
||
else if (fmt[pos] == '{' && pos + 1 < fmt.size() && fmt[pos + 1] == '}')
|
||
{
|
||
oss << get_tuple_arg(tup, arg_idx++);
|
||
pos += 2;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
oss << fmt[pos++];
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
if (arg_idx < sizeof...(Args))
|
||
throw std::runtime_error("Too many arguments for format string");
|
||
|
||
return oss.str();
|
||
}
|
||
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
|
||
}
|