我正在使用Boost ASIO作为我的项目的TCP网络通信解决方案。
这是我的代码：
Client.h：
namespace Vibranium{
class Client: public std::enable_shared_from_this<Client>
{
public:
Client(tcp::socket socket)
: socket(std::move(socket))
{
}
void start();
int connectionId;
tcp::socket socket;
void Send(ServerOpcode serverOpcode, const std::string& message);
private:
void read_header();
void read_body();
Packet _packet;
};
}
#endif //VIBRANIUM_CORE_CLIENT_H
以下是我阅读标题和正文的方式：
void Vibranium::Client::read_header() {
auto self(shared_from_this());
boost::asio::async_read(socket,
boost::asio::buffer(_packet.data_, _packet.header_length),
[this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t /*length*/)
{
if (!ec)
{
std::cout << "Header: " << std::endl;
std::cout.write(_packet.data_, _packet.header_length);
std::cout << "n";
read_body();
}
else
{
std::cerr << "Invalid header sent!" << std::endl;
}
});
}
void Vibranium::Client::read_body() {
auto self(shared_from_this());
socket.async_read_some(boost::asio::buffer(_packet.data_, _packet.body_length),
[this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t length)
{
if ((boost::asio::error::eof == ec) || (boost::asio::error::connection_reset == ec))
{
Logger::Log("Disconnected ID: " + std::to_string(connectionId),Logger::Error, true);
for (int i = 0; i < Server::Clients.size(); ++i) {
if(Server::Clients[i]->connectionId == connectionId)
Server::Clients.erase(Server::Clients.begin()+i);
}
}
else
{
std::cout << "Body: " << std::endl;
std::cout.write(_packet.data_, _packet.body_length);
std::cout << "n";
//Send(ServerOpcode::SMSG_AUTH_CONNECTION_RESPONSE,"How are you, mate?");
read_header();
}
});
}
以下是我发送带有标题和正文的消息的方式：
Config config("AuthServer");
std::string defaultIP = "127.0.0.1";
std::string defaultPort = "8080";
int connectionsNumber = CommandQuestion<int>::AskQuestion("How many connections do you want established?");
std::cout << "Initializing " << std::to_string(connectionsNumber) << " connection/s." << std::endl;
std::cout << "Trying to connect to " << defaultIP << " on port: " << config.GetConfigValue("AuthServerPort", defaultPort) << std::endl;
boost::asio::io_context io_context;
std::vector<tcp::socket> sockets;
for (int i = 0; i < connectionsNumber; ++i) {
try
{
sockets.emplace_back(io_context);
tcp::socket& s{sockets.back()};
tcp::resolver resolver(io_context);
boost::asio::connect(s, resolver.resolve( defaultIP,config.GetConfigValue("AuthServerPort", defaultPort)));
enum { body_length = 1024 };
enum { header_length = 8 };
enum { max_length = body_length + header_length};
char header_[header_length];
char body_[body_length];
char data_[header_length + body_length];
ServerOpcode opc;
opc = ServerOpcode::SMSG_AUTH_CONNECTION_RESPONSE;
std::string message = "I am testing here!!!";
snprintf(header_,header_length,"%xn",opc);
strcpy(body_, message.c_str());
sprintf(data_, "%s %s", header_, body_);
size_t request_length = sizeof(data_)/sizeof(*data_);
std::cout << "header: " << header_ << std::endl;
std::cout << "body: " << body_ << std::endl;
std::cout << "whole message is: " << data_ << std::endl;
std::cout << "size: " << request_length << std::endl;
std::cout << "max size: " << max_length << std::endl;
boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(data_, request_length));
}
catch (std::exception& e)
{
std::cerr << "Exception: " << e.what() << "n";
}
}
以下是服务器上的输出：
New Connection (ID: 1)
Header:
1
I am
Body:
testing here!!!
hP��U��TK���U�U�� K�h
�*�� K�) �J�Uh
0�y���x������������RK�Px���� K��RK�`x��TUK��TK��;�#K��TJ�d�"K��XUK�vTUK� �TK�{�|@X#K� �TJ�`FK��XUK��TUK� �TK��G�|X^#K� �TJ�4AK��XUK�:TUK��TK�z���M$K��TJ���#K��XUK��
u��u�z��x�TK��u��<}(K�@u��Pu���aUK��TJ��TK������TJ��TK�x�TK���U�{��������UK��M$K��TK����@K��{����UK�
Invalid header sent!
下面是客户端上的输出：
header: 1
body: I am testing here!!!
whole message is: 1
I am testing here!!!
size: 1032
max size: 1032
Process finished with exit code 15
为了不使这个问题被代码淹没，这里是Packet.h：https://pastebin.com/cnNzpRpV 和Packet.cpp：https://pastebin.com/mbZPxf4e 的内容
。我可以看到的是，不知何故，标头和正文都被转移了，但它们没有被正确解析。为什么我在服务器上收到这种未成形的输出？我的错误在哪里，我该如何解决？
分析
让我们逐步完成代码以了解正在发生的事情。在客户端中，您正在初始化大小为8+1024的缓冲区，您将一些数据填充到其中：
char data_[header_length + body_length];
...
sprintf(data_, "%s %s", header_, body_);
您可以看到写入data_的数据小于整个缓冲区大小。由于您没有对data_进行零初始化，因此它的其余部分将填充随机数据(无论之前在堆栈上的该位置发生什么)。字符串"%s %s"是一个以零结尾的字符串，这意味着在内存中它将后跟一个闭合零字节。因此，当sprintf将标头和正文插入此格式字符串时，您将再次获得写入data_的以零结尾的字符串。因此，data_缓冲区将包含：
[--- header ---] <space> [--- body---] <zero-byte> [--- random data ---]
另请注意，缓冲区中的标头和正文与header_length和body_length不一致。 即，如果您写入的标头数据短于header_length，那么<space>将提前到来，并且正文数据将在缓冲区的前header_length字节内。
打印缓冲区时，当到达零字节时，它将自动停止：
std::cout << "whole message is: " << data_ << std::endl;
因此，客户端中的打印不会在缓冲区末尾显示随机数据。
然后将整个缓冲区发送到服务器：
size_t request_length = sizeof(data_)/sizeof(*data_);
boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(data_, request_length));
在服务器中，读取大小等于标头大小的缓冲区：
boost::asio::async_read(socket,boost::asio::buffer(_packet.data_, _packet.header_length), ...);
因此，这将处理您在客户端中写入的缓冲区的前header_length个字节。如上所述，缓冲区的前header_length个字节可以包含分隔空间和正文的某些部分，具体取决于写入客户端缓冲区的标头数据的短程度。因此，当您使用此行在服务器中打印标题时，您将看到正文数据的某些部分：
std::cout.write(_packet.data_, _packet.header_length);
然后，通过读取body_length多个字节来继续读取正文。这将是您在客户端中写入的剩余字节。因此，它将包含正文的剩余部分(减去已作为标头的一部分处理的部分)、零字节，然后是随机数据。
使用此行打印缓冲区，该行不会在零字节处停止：
std::cout.write(_packet.data_, _packet.body_length);
因此，您将看到正文的截断部分，然后在日志中看到一些随机数据。
如何解决这个问题？
首先，创建缓冲区时，应通过零初始化来确保它不包含随机数据。否则，在通过网络发送缓冲区时，存在敏感数据(加密密钥、密码)泄露的风险。请考虑以下示例，了解如何进行零初始化：
std::cout << "Printing test" << std::endl;
// Not zero-initialized, will print garbage.
char test[10];
std::cout.write(test, sizeof(test));
std::cout << std::endl;
std::cout << "Printing test2" << std::endl;
// Zero-initialized, will print nothing (because is not printable)
char test2[10]{};
std::cout.write(test2, sizeof(test2));
std::cout << std::endl;
其次，应确保在标头数据和正文数据之间插入填充，以防标头数据短于header_length。当然，有许多不同的方法可以做到这一点。下面是一个例子：
int op_code = 1;
std::string header = std::to_string(op_code);
constexpr size_t header_length = 8;
std::string body{"abc"};
constexpr size_t body_length = 32;
// Zero-initialize buffer, requires #include <array>
std::array<char, header_length + body_length> buffer{};
// TODO Check header.size() <= header_length
// TODO Check body.size() <= body_length
std::copy(header.begin(), header.end(), buffer.begin());
std::copy(body.begin(), body.end(), buffer.begin() + header_length);
您可以使用以下命令检查缓冲区内容：
// Debug: Print buffer content, requires #include <iomanip>
for (char c : buffer) {
std::cout << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0') << static_cast<int>(c) << ' ';
}
std::cout << std::endl;
这会给你：
31 00 00 00 00 00 00 00 61 62 63 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
您可以看到没有随机数据出现，因为缓冲区已初始化为零。标头数据的大小仅为 1 字节，但在标头数据的末尾和header_length字节之后开始的正文数据之间存在填充字节。