IO完成端口初始讀取和雙向數據

Question

我有以下簡化的IO完成端口服務器C ++代碼：

int main(..)
{
    startCompletionPortThreadProc();

    // Await client connection

    sockaddr_in clientAddress;
    int clientAddressSize = sizeof( clientAddress );
    SOCKET acceptSocket = WSAAccept( serverSocket, (SOCKADDR*)&clientAddress, &clientAddressSize, NULL, NULL);  

    // Connected

    CreateIoCompletionPort( (HANDLE)acceptSocket, completionPort, 0, 0 );

    // Issue initial read
    read( acceptSocket );
}


DWORD WINAPI completionPortThreadProc( LPVOID param )
{
    DWORD bytesTransferred = 0;
    ULONG_PTR completionKey = NULL;
    LPPER_IO_DATA perIoData = NULL;

    while( GetQueuedCompletionStatus( completionPort, &bytesTransferred, &completionKey, (LPOVERLAPPED*)&perIoData, INFINITE ) )
    {
        if( WaitForSingleObject( exitEvent, 0 ) == WAIT_OBJECT_0 )
        {
            break;
        }

        if( !perIoData )
            continue;

        if( bytesTransferred == 0 )
        {
            //TODO
        }

        switch( perIoData->operation )
        {
            case OPERATION_READ:
            {
                // Bytes have been received

                if( bytesTransferred < perIoData->WSABuf.len )
                {
                    // Terminate string
                    perIoData->WSABuf.buf[bytesTransferred]   = '\0';
                    perIoData->WSABuf.buf[bytesTransferred+1] = '\0';
                }

                // Add data to message build
                message += std::tstring( (TCHAR*)perIoData->WSABuf.buf );

                // Perform next read
                    perIoData->WSABuf.len = sizeof( perIoData->inOutBuffer );
                    perIoData->flags = 0; 

                    if( WSARecv( perIoData->socket, &( perIoData->WSABuf ), 1, &bytesTransferred, &( perIoData->flags ), &( perIoData->overlapped ), NULL ) == 0 )
                    {
                        // Part message
                        continue;
                    }

                    if( WSAGetLastError() == WSA_IO_PENDING )
                    {
                        // End of message
//TODO: Process message here
                        continue;
                    }
                }
            }
            break;

            case OPERATION_WRITE:
            {
                perIoData->bytesSent += bytesTransferred;

                if( perIoData->bytesSent < perIoData->bytesToSend )
                {
                    perIoData->WSABuf.buf = (char*)&( perIoData->inOutBuffer[perIoData->bytesSent] );
                    perIoData->WSABuf.len = ( perIoData->bytesToSend - perIoData->bytesSent);
                }
                else
                {
                    perIoData->WSABuf.buf  = (char*)perIoData->inOutBuffer;
                    perIoData->WSABuf.len  = _tcslen( perIoData->inOutBuffer ) * sizeof( TCHAR );
                    perIoData->bytesSent   = 0;
                    perIoData->bytesToSend = perIoData->WSABuf.len;
                }

                if( perIoData->bytesToSend )
                {
                    if( WSASend( perIoData->socket, &( perIoData->WSABuf ), 1, &bytesTransferred, 0, &( perIoData->overlapped ), NULL ) == 0 )
                        continue;

                    if( WSAGetLastError() == WSA_IO_PENDING )
                        continue;
                }
            }
            break;
        }
    }

    return 0;
}

bool SocketServer::read( SOCKET socket, HANDLE completionPort )
{
    PER_IO_DATA* perIoData = new PER_IO_DATA;
    ZeroMemory( perIoData, sizeof( PER_IO_DATA ) );

    perIoData->socket            = socket;
    perIoData->operation         = OPERATION_READ;
    perIoData->WSABuf.buf        = (char*)perIoData->inOutBuffer; 
    perIoData->WSABuf.len        = sizeof( perIoData->inOutBuffer );
    perIoData->overlapped.hEvent = WSACreateEvent();

    DWORD bytesReceived = 0;
    if( WSARecv( perIoData->socket, &( perIoData->WSABuf ), 1, &bytesReceived, &( perIoData->flags ), &( perIoData->overlapped ), NULL ) == SOCKET_ERROR )
    {
        int gle = WSAGetLastError();
        if( WSAGetLastError() != WSA_IO_PENDING )
        {
            delete perIoData;
            return false;
        }
    }

    return true;
}

bool SocketServer::write( SOCKET socket, std::tstring& data )
{
    PER_IO_DATA* perIoData = new PER_IO_DATA;
    ZeroMemory( perIoData, sizeof( PER_IO_DATA ) );

    perIoData->socket            = socket; 
    perIoData->operation         = OPERATION_WRITE;
    perIoData->WSABuf.buf        = (char*)data.c_str();
    perIoData->WSABuf.len        = _tcslen( data.c_str() ) * sizeof( TCHAR );
    perIoData->bytesToSend       = perIoData->WSABuf.len;  
    perIoData->overlapped.hEvent = WSACreateEvent();

    DWORD bytesSent = 0;
    if( WSASend( perIoData->socket, &( perIoData->WSABuf ), 1, &bytesSent, 0, &( perIoData->overlapped ), NULL ) == SOCKET_ERROR )
    {
        if( WSAGetLastError() != WSA_IO_PENDING )
        {
            delete perIoData;
            return false;
        }
    }

    return true;
}

1）我的第一個問題是初始閱讀。

在客戶端連接（接受）上，我發出一個讀取。 由於客戶端尚未發送任何數據，WSAGetLastError（）是WSA_IO_PENDING並且read方法返回。

當客戶端然后發送數據時，線程仍然停留在GetQueuedCompletionStatus調用中（因為我假設我需要另一個WSARecv調用？）。

我應該繼續循環讀取方法，直到數據到達？ 這似乎不合邏輯，我想通過發布初始讀取GetQueuedCompletionStatus將在數據到達時完成。

2）我需要在沒有確認的情況下雙向讀寫數據。 因此我也用IOCP線程創建了一個客戶端。 實際上是否可以使用完成端口執行此操作，或者必須在寫入之后執行讀操作？

對於感覺基本問題感到抱歉，但在瀏覽互聯網和構建IOCP示例后，我仍然無法回答問題。

提前謝謝了。

Answer 1

在客戶端連接（接受）上，我發出一個讀取。 由於客戶端尚未發送任何數據，WSAGetLastError（）是WSA_IO_PENDING並且read方法返回。

這是正常的行為。

當客戶端然后發送數據時，線程仍然停留在GetQueuedCompletionStatus調用中（因為我假設我需要另一個WSARecv調用？）。

不，你不需要另一個電話。 如果它被卡住，那么您沒有正確地將讀取與I / O完成端口關聯。

我應該繼續循環讀取方法，直到數據到達？

不需要。您需要一次調用WSARecv()進行初始讀取。 WSA_IO_PENDING錯誤表示讀取正在等待數據，並在數據實際到達時發出I / O完成端口的信號。 在該信號實際到達之前，請勿調用WSARecv() （或任何其他讀取函數）。 然后，您可以再次調用WSARecv()以等待更多數據。 重復直到插座斷開連接。

我想通過發布初始讀取GetQueuedCompletionStatus將在數據到達時完成。

這正是應該發生的事情。

2）我需要在沒有確認的情況下雙向讀寫數據。 因此我也用IOCP線程創建了一個客戶端。 實際上是否可以使用完成端口執行此操作

是。 閱讀和寫作是分開的操作，它們不是相互依賴的。

寫入之后是否必須讀取？

如果您的協議不需要它，請不要。

現在，說到這一點，您的代碼存在一些問題。

在次要說明中， WSAAccept()是同步的，您應該考慮使用AcceptEx()以便它可以使用相同的I / O完成端口來報告新連接。

但更重要的是，當掛起的I / O操作失敗時， GetQueuedCompletionStatus()返回FALSE，返回的LPOVERLAPPED指針將為非NULL， GetLastError()將報告I / O操作失敗的原因。 但是，如果GetQueuedCompletionStatus()本身失敗，則返回的LPOVERLAPPED指針將為NULL， GetLastError()將報告GetQueuedCompletionStatus()失敗的原因。 文檔中清楚地解釋了這種差異，但是你的while循環沒有考慮到它。 請改用do..while循環並根據LPOVERLAPPED指針執行操作：

DWORD WINAPI completionPortThreadProc( LPVOID param )
{
    DWORD bytesTransferred = 0;
    ULONG_PTR completionKey = NULL;
    LPPER_IO_DATA perIoData = NULL;

    do
    {
        if( GetQueuedCompletionStatus( completionPort, &bytesTransferred, &completionKey, (LPOVERLAPPED*)&perIoData, INFINITE ) )
        {
            // I/O success, handle perIoData based on completionKey as needed...
        }
        else if( perIoData )
        {
            // I/O failed, handle perIoData based on completionKey as needed...
        }
        else
        {
            // GetQueuedCompletionStatus() failure...
            break;
        }    
    }
    while( WaitForSingleObject( exitEvent, 0 ) == WAIT_TIMEOUT );

    return 0;
}

另外，不要使用事件對象來指示completionPortThreadProc()何時應該退出，而是考慮使用PostQueuedCompletionionStatus()來將終止completionKey發布到I / O完成端口，然后你的循環可以查找該值：

DWORD WINAPI completionPortThreadProc( LPVOID param )
{
    DWORD bytesTransferred = 0;
    ULONG_PTR completionKey = NULL;
    LPPER_IO_DATA perIoData = NULL;

    do
    {
        if( GetQueuedCompletionStatus( completionPort, &bytesTransferred, &completionKey, (LPOVERLAPPED*)&perIoData, INFINITE ) )
        {
            if( completionKey == MyTerminateKey )
                break;

            if( completionKey == MySocketIOKey )
            {
                // I/O success, handle perIoData as needed...
            }
        }
        else if( perIoData )
        {
            // I/O failed, handle perIoData based on completionKey as needed...
        }
        else
        {
            // GetQueuedCompletionStatus() failure...
            break;
        }    
    }
    while( true );

    return 0;
}

CreateIoCompletionPort( (HANDLE)acceptSocket, completionPort, MySocketIOKey, 0 );

PostQueuedCompletionStatus( completionPort, 0, MyTerminateKey, NULL );