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CS144-Lab0

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本文基于指导文档进行编写。

CS144 的 Lab0 主要分为三部分

  • 第一部分是 VM 的安装/使用
  • 第二部分则是 telnet 等网络程序的尝试
  • 第三部分则是写一个基于 OS 自带 socket 库的网络程序和实现一个简单 ByteStream

第一部分可以略过。

第二部分则主要是介绍telnet和telcat，其中telnet的作用就是建立 connection, 并用不同协议进行通信。 netcat则是用于建立 client/server 一类的 end-to-end 的端。

首先用

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telcat 9091

建立一个对于 9091 端口的监听 socket, 然后打开另一个终端用

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telnet localhost 9091

连接到该端口，此时 telcat 的窗口就会显示连接信息。

重点是第三部分的实验。这个实验将利用 Linux 的 Socket 构建一个基于 TCP 的程序，要求该程序可以连接到 Web Server，并抓取一个界面。

这里有些需要注意的要点：

  • 在 HTTP 协议中每行必须以‘’结尾
  • 不能漏了‘Connection: closed’, 不然进程会一直等待

代码如下：

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void get_URL( const string& host, const string& path )
{
  TCPSocket sock1;
  Address addr = Address( host, "http" );
  sock1.connect( addr );
  sock1.write( "GET " + path + " " + "HTTP/1.1\r\nHost: " + host + "\r\nConnection: close\r\n\r\n" );
  while ( 1 ) {
    string recv;
    sock1.read( recv );
    cout << recv;
    if ( sock1.eof() )
      break;
  }
  sock1.close();
}

在 ByteStream 部分，要实现对于数据的读写，笔者主要是基于std::queue实现的缓存， 主要难点在于 peek 函数，参考网上代码后，发现 string_view 必须像下列代码一样初始化：

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string_view Reader::peek() const
{
  return { &buffer.front(), 1 };
}

优化部分

用 string_view 和 move 实现移动语义：

两个队列存数据和引用

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std::queue<std::string_view> buffer;
std::queue<std::string> buffer_actual;

Reader 的 pop 则要分类讨论：

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void Reader::pop( uint64_t len )
{
  bytesPopped += len;
  for ( unsigned i = 0; i < len; ) {
    if ( buffer.front().size() > len - i ) {
      buffer.front() = buffer.front().substr( len - i );
      i = len;
    } else {
      i += buffer.front().size();
      buffer.pop();
      buffer_actual.pop();
    }
  }

  while ( !buffer.empty() && buffer.front().empty() )
    buffer.pop();
  bytesBuffered -= len;
}

最后优化的结果： img