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用c++构建 WebSocket 数据帧回送给客户端

作者：golang云原生栏目：公开2023-05-13 05:13852

以下是一个简单的示例代码，用于构建 WebSocket 数据帧并将其发送回客户端：

  1. #include <iostream>
  2. #include <cstring>
  4. using namespace std;
  6. enum Opcode {
  7.     CONTINUATION_FRAME = 0x00,
  8.     TEXT_FRAME = 0x01,
  9.     BINARY_FRAME = 0x02,
  10.     CONNECTION_CLOSE = 0x08,
  11.     PING_FRAME = 0x09,
  12.     PONG_FRAME = 0x0A
  13. };
  15. enum CloseCode {
  16.     NORMAL_CLOSURE = 1000,
  17.     ENDPOINT_GOING_AWAY = 1001,
  18.     PROTOCOL_ERROR = 1002,
  19.     UNSUPPORTED_DATA = 1003,
  20.     NO_STATUS_RCVD = 1005,
  21.     ABNORMAL_CLOSURE = 1006,
  22.     INVALID_PAYLOAD = 1007,
  23.     POLICY_VIOLATION = 1008,
  24.     MESSAGE_TOO_BIG = 1009,
  25.     MANDATORY_EXT = 1010,
  26.     INTERNAL_SERVER_ERR = 1011,
  27.     TLS_HANDSHAKE = 1015
  28. };
  30. struct WebSocketFrame {
  31.     unsigned char fin;
  32.     unsigned char opcode;
  33.     unsigned char mask;
  34.     unsigned char payload_len;
  35.     unsigned char masking_key[4];
  36.     unsigned char *payload_data;
  37. };
  39. void sendWebSocketData(int sockfd, const char* data, int length, Opcode opcode) {
  40.     WebSocketFrame frame;
  41.     memset(&frame, 0, sizeof(frame));
  42.     
  43.     frame.fin = 1;
  44.     frame.opcode = opcode;
  45.     frame.mask = 0; // server to client doesn't need masking
  46.     
  47.     if(length <= 125) {
  48.         frame.payload_len = length;
  49.     } else if(length <= 65535) {
  50.         frame.payload_len = 126;
  51.         unsigned short len = htons(length);
  52.         memcpy(frame.payload_data, &len, sizeof(len));
  53.     } else {
  54.         frame.payload_len = 127;
  55.         unsigned long long len = htobe64(length);
  56.         memcpy(frame.payload_data, &len, sizeof(len));
  57.     }
  58.     
  59.     // allocate memory for the frame
  60.     int frame_size = sizeof(unsigned char) * (2 + (frame.payload_len > 125 ? (frame.payload_len == 126 ? 2 : 8) : 0)) + length;
  61.     unsigned char* frame_data = new unsigned char[frame_size];
  62.     
  63.     memset(frame_data, 0, frame_size);
  64.     frame_data[0] |= frame.fin << 7 | frame.opcode;
  65.     frame_data[1] |= frame.mask << 7 | frame.payload_len;
  66.     
  67.     if(frame.payload_len == 126) {
  68.         memcpy(frame_data+2, &length, sizeof(length));
  69.     } else if(frame.payload_len == 127) {
  70.         memcpy(frame_data+2, &length, sizeof(length));
  71.     }
  72.     
  73.     memcpy(frame_data + (2 + (frame.payload_len > 125 ? (frame.payload_len == 126 ? 2 : 8) : 0)), data, length);
  74.     
  75.     // send the frame to client
  76.     int sent = send(sockfd, frame_data, frame_size, 0);
  77.     if(sent != frame_size) {
  78.         cerr << "Error sending WebSocket frame" << endl;
  79.     }
  80.     
  81.     delete[] frame_data;
  82. }
  84. int main() {
  85.     int sockfd; // assume the socket has been created and connected to a client
  86.     
  87.     // ...
  88.     
  89.     const char* message = "Hello, World!";
  90.     sendWebSocketData(sockfd, message, strlen(message), TEXT_FRAME);
  91.     
  92.     // ...
  93.     
  94.     return 0;
  95. }

这个示例代码演示了如何使用 C++ 构建 WebSocket 数据帧并将其发送回客户端。函数 sendWebSocketData 接受套接字文件描述符、要发送的数据、数据长度和帧类型作为参数。该函数首先根据数据长度确定负载的长度，并构建 WebSocket 帧头部。然后将负载数据复制到 WebSocket 帧中并发送给客户端。

请注意，此示例代码仅演示了如何构建 WebSocket 数据帧。在实际应用中，您需要考虑更多的因素，例如数据的加密和解密、授权等。

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