C++における複数ClientのTCP Socket通信の実装について

Question

前提・実現したいこと

C++で下記の図のように同一LAN内にServerと複数台のClientを作り、TCPのSocketで通信したいと思っています。
双方で文字列を送受信できるようにしたいです。
送受信するデータは下記のように、それぞれのClientに割り振ったIDと内容、時間をまとめてJSONを作り、それをString形式で送ります。

{
   'id': 1,
   'content': 'abcd',
   'time': 'HH:mm:ss'
}

![

発生している問題

検索エンジンで調べてみてもC++のSocket通信の記事自体少ないのに複数Clientに関する記事が全く見つからないのでServer、Clientのコードが書けない。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

VS C++ 2019
Windows10 Pro

Answer 1

Windows環境から利用するネイティブAPIは「WinSock」です。このWinSockはC言語用のAPIになっていますが、C++プログラムからそのまま呼び出し可能です。入門向けに「winsockプログラミング:Geekなぺーじ」をオススメしておきます。

---

C++ネイティブなネットワークライブラリとしては、Boost.ASIO などが有名です。内部的にはWinSockが利用されますが、モダンなC++ライブラリ設計になっています。（代償として、その設計思想を理解しないと使いこなすのは非常に難しいです。）

Answer 2

すみませんが問題となっている箇所がよくわからないのですが、TCPのプログラムを検索してみるとhttp://research.nii.ac.jp/~ichiro/syspro98/server.html　の様な物が現れました
ただこれではClient　１台にしか対応していないですね
複数クライアントに対応するには、クライアントの応答を待つAccept用スレッドと一つとClientの相手をする通信スレッドが対応クライアントの数だけ必要となります。
サーバー側ではAcceptから抜けた時がてクライアントと接続した事を意味し、この時新しいソケット番号がAcceptから返ってくるはずです。別のスレッドにこのソケット番号を渡してそちらでクライアントとのTCP通信を行う様にイベントを投げて、また次のクライアントからのAcceptを待つようなループを作る必要があります。

Comments

[Nemux]

回答ありがとうございます。
まず問題の箇所は参考資料がなく、Server及びClientのソースが書けないということです。
そこで、具体的にはどのように変更すればよいかよろしいでしょうか？ご教授いただければ幸いです。

[takahirot]

5年以上前に何かで使ったサンプルです。　TCPサーバー側
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#ifdef _WIN32
#include <winsock.h>
#else
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#endif

void childproc(int fd);

int main(int argc, char **argv)
{
int listenfd, connfd;
pid_t childpid;
int clilen;
struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;

if (argc != 2) {
perror("Usage: cserver <Port>\n");
exit(0);
}

listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

bind(listenfd, (const struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, 5);

for (;;) {
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &clilen);

childproc(connfd);
close(connfd);
}
}

#define OUT_BUFFER_SIZE 1024

void childproc(int fd)
{
char buf[OUT_BUFFER_SIZE] = {0};

while (recv(fd, buf, 2, 0) > 0) { /* The first 16 bit is the length of payload. */
unsigned short * p = (unsigned short *)buf;
int len = (*p) & 0xff;

printf("Got a new packet with len %d.\n", len);

if (recv(fd, buf + 2, len + 2, 0) == len + 2) { /* Read the other 2 bytes in head and payload. */
int i;
unsigned long * head_p = (unsigned long *)buf;
unsigned long head = * head_p;

printf("head.len = %u\n", (unsigned int)(head & 0xff));
printf("head.id = %u\n", (unsigned int)((head >> 16) & 0x3f));
printf("head.type = %u\n", (unsigned int)((head >> 22) & 0x3));
printf("payload:\n");

for (i = 0; i < len; i++) {
printf("0x%x\t", buf[4 + i]);
if ((i % 8) == 7) {
printf("\n");
}
}
printf("\n");

send(fd, buf, len + 4, 0); /* Send the packet back to com-module, for test purpose. */
}
}
}

[takahirot]

TCP　クライアント
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
int ret;
struct sockaddr_in servaddr;
char buf[80];
const char *msg = "This is a test string\0";

if (argc != 3) {
perror("Usage: cclient <IPaddress> <Port>\n");
exit(0);
}

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd == 1) {
perror("Error sockte\n");
}

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

connect(sockfd, (const struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));

ret = send(sockfd, msg, 15, 0);
fprintf(stderr, "Sent %d bytes\n", ret);
ret = recv(sockfd, buf, 80, 0);
buf[79] = '\0';
fprintf(stderr, "Received back %d bytes\n", ret);
fprintf(stderr, "Received %s\n", buf);

exit(0);
}