講在開(kāi)頭

cs144建議我們使用Modern C++來(lái)完成所有的lab，關(guān)于modern c++的全面的用法可以在(http://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines)獲取。

創(chuàng)新互聯(lián)專注于企業(yè)全網(wǎng)營(yíng)銷推廣、網(wǎng)站重做改版、東臺(tái)網(wǎng)站定制設(shè)計(jì)、自適應(yīng)品牌網(wǎng)站建設(shè)、html5、商城建設(shè)、集團(tuán)公司官網(wǎng)建設(shè)、外貿(mào)網(wǎng)站制作、高端網(wǎng)站制作、響應(yīng)式網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等建站業(yè)務(wù)，價(jià)格優(yōu)惠性價(jià)比高，為東臺(tái)等各大城市提供網(wǎng)站開(kāi)發(fā)制作服務(wù)。

以下是一些代碼規(guī)范：

• 不要使用malloc()和free()
• 不要使用new和delete
• 在不得不使用指針時(shí)應(yīng)使用智能指針（unique_ptr或者shared_ptr），而不是原始指針(*)
• 避免使用模板、多線程、鎖和虛函數(shù)
• 避免使用C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換(FILE)*x，必要時(shí)使用C++的static_cast
• 避免使用C風(fēng)格的字符串char *s，和C語(yǔ)言中的字符串函數(shù)strlen(), strcpy()，應(yīng)使用c++中std::string
• 盡可能的使用常量引用（e.g.:const Address & address）
• 盡可能用const修飾變量和方法
• 避免全局變量，盡可能縮小每個(gè)變量的作用域
• 在提交之前，請(qǐng)使用make format來(lái)修改代碼風(fēng)格

在本次熱身實(shí)驗(yàn)中，我們將會(huì)利用操作系統(tǒng)預(yù)先存在的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的TCP socket，并利用這個(gè)tcp socket來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求。

使用OS的流套接字寫(xiě)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序

這個(gè)部分比較簡(jiǎn)單，只需要按照handout所說(shuō)，看完TCPSocket，F(xiàn)ileDescriptor，Socket和Address這幾個(gè)類的介紹，就能很快的完成這個(gè)程序，其實(shí)只需要看TCPSocketclass就行。這些源代碼都在libsponge\util中。

在linux系統(tǒng)中，一切皆文件。

webget.c

void get_URL(const string &host, const string &path) {TCPSocket tsk;
    tsk.connect(Address(host,"http"));

    tsk.write("GET " + path + " HTTP/1.1\r\n" +
                "Host: " + host + "\r\n" +
                "Connection: close\r\n\r\n");
    string str;
    while(!tsk.eof()) {tsk.read(str);
        cout<< str;
    }

    tsk.close();
}

注意的是write的字符串要寫(xiě)成HTTP請(qǐng)求的格式，這也就是我們的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，在通過(guò)socket后會(huì)封裝上TCP頭部再丟進(jìn)網(wǎng)絡(luò)層傳輸。

內(nèi)存中的可靠數(shù)據(jù)流

我們要完成的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似于管道的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ByteStream，這個(gè)channel有兩端，一端是input side，負(fù)責(zé)向channel中輸入字符串，另一端是output side，負(fù)責(zé)從channel中讀取字符串并且取出來(lái)，在抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中來(lái)看，std::deque雙端隊(duì)列最合適不過(guò)。

這個(gè)管道是有容量限制的，其在初始化時(shí)就會(huì)規(guī)定好其capacity，作為在任意時(shí)刻channel內(nèi)的大字符量。隨著output side對(duì)channel內(nèi)字符串的讀取，input side被允許寫(xiě)入更多的字符串，這意味著B(niǎo)yteStream可以傳輸比其自身capacity更大的數(shù)據(jù)，換句話就是ByteStream的容量理論上可以達(dá)到無(wú)限，只要input side持續(xù)地write。

在對(duì)ByteStream的功能熟悉后，我們就可以在libsponge\byte_stream.hh和libsonge\byte_stream.cc的骨架代碼中完成我們的實(shí)現(xiàn)。這里需要特別強(qiáng)調(diào)一下**EOF的狀態(tài)：**end of file是指在input side終止了輸入的前提下，output side從channel中讀取完了所有的字符串，此時(shí)ByteStream中的數(shù)據(jù)為空，并且不會(huì)再有數(shù)據(jù)輸入。

對(duì)于ByteStream類，我添加的私有成員如下：

class ByteStream {private:
    // Your code here -- add private members as necessary.
    size_t _capacity;
    bool _eof = false;
    std::deque_buffer;
    size_t _total_write;
    size_t _total_read;
    

    bool _error{};  //!< Flag indicating that the stream suffered an error.

  ...
}

ByteStream類的方法的實(shí)現(xiàn)：

ByteStream::ByteStream(const size_t capa) : _capacity(capa), _eof(false), _buffer(), _total_write(0), _total_read(0) {}

size_t ByteStream::write(const string &data) {size_t remain_size = _capacity - _buffer.size();
    size_t len = min(remain_size, data.length());
    for (size_t i = 0; i< len; i++)
        _buffer.push_back(data[i]);
    _total_write += len;
    return len;
}

//! \param[in] len bytes will be copied from the output side of the buffer
string ByteStream::peek_output(const size_t len) const {size_t l = min(len, _buffer.size());
    string output = "";
    for (size_t i = 0; i< l; i++)
        output += _buffer[i];

    return output;
}

//! \param[in] len bytes will be removed from the output side of the buffer
void ByteStream::pop_output(const size_t len) {size_t l = min(len, _buffer.size());
    _total_read += l;
    while (l--)
        _buffer.pop_front();
}

//! Read (i.e., copy and then pop) the next "len" bytes of the stream
//! \param[in] len bytes will be popped and returned
//! \returns a string
std::string ByteStream::read(const size_t len) {string str = peek_output(len);
    pop_output(len);
    return str;
}

void ByteStream::end_input() {_eof = true; }

bool ByteStream::input_ended() const {return _eof; }

size_t ByteStream::buffer_size() const {return _buffer.size(); }

bool ByteStream::buffer_empty() const {return _buffer.empty(); }

bool ByteStream::eof() const {return _eof && _buffer.empty(); }

size_t ByteStream::bytes_written() const {return _total_write; }

size_t ByteStream::bytes_read() const {return _total_read; }

size_t ByteStream::remaining_capacity() const {return _capacity - _buffer.size(); }

通過(guò)下列指令完成編譯；

mkdir build
cd build
cmake ..
make
make check_lab0

結(jié)果如下：

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