C++大文件传输

C/C++大文件/数据网络传输方法总结

在C/C++网络编程中不免会遇到需要传输大数据、大文件的情况，而由于socket本身缓冲区的限制，大概一次只能发送4K左右的数据，所以在传输大数据时客户端就需要进行分包，在目的地重新组包。而实际上已有一些消息/通讯中间件对此进行了封装，提供了直接发送大数据/文件的接口；除此之外，利用共享目录，ftp，ssh等系统命令来实现大文件/数据也不失为一种好的方法。

1.基础的基于socket进行传输

基础的基于socket进行传输关键在于控制，需要自己行分包和组包。

原理很简单那，我们就直接看一下代码吧。
 

 

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////////////////////////////////////////////////////////////////////////      // file_server.c -- socket文件传输服务器端示例代码       // /////////////////////////////////////////////////////////////////////      #include<netinet in.h="">       #include<sys types.h="">       #include<sys socket.h="">       #include<stdio.h>       #include<stdlib.h>       #include<string.h>               #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT    6666      #define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE     20      #define BUFFER_SIZE                1024      #define FILE_NAME_MAX_SIZE         512              int main(int argc, char **argv)      {          // set socket‘s address information           // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口          struct sockaddr_in   server_addr;          bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));          server_addr.sin_family = AF_INET;          server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);          server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);                  // create a stream socket           // 创建用于internet的流协议(TCP)socket，用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口          int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);          if (server_socket < 0)          {              printf(Create Socket Failed! );              exit(1);          }                  // 把socket和socket地址结构绑定           if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)))          {              printf(Server Bind Port: %d Failed! , HELLO_WORLD_SERVER_PORT);              exit(1);          }                  // server_socket用于监听           if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE))          {              printf(Server Listen Failed! );              exit(1);          }                  // 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务           while(1)          {              // 定义客户端的socket地址结构client_addr，当收到来自客户端的请求后，调用accept              // 接受此请求，同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中              struct sockaddr_in client_addr;              socklen_t          length = sizeof(client_addr);                      // 接受一个从client端到达server端的连接请求,将客户端的信息保存在client_addr中              // 如果没有连接请求，则一直等待直到有连接请求为止，这是accept函数的特性，可以              // 用select()来实现超时检测               // accpet返回一个新的socket,这个socket用来与此次连接到server的client进行通信              // 这里的new_server_socket代表了这个通信通道              int new_server_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);              if (new_server_socket < 0)              {                  printf(Server Accept Failed! );                  break;              }                      char buffer[BUFFER_SIZE];              bzero(buffer, sizeof(buffer));              length = recv(new_server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);              if (length < 0)              {                  printf(Server Recieve Data Failed! );                  break;              }                      char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];              bzero(file_name, sizeof(file_name));              strncpy(file_name, buffer,                      strlen(buffer) > FILE_NAME_MAX_SIZE ? FILE_NAME_MAX_SIZE : strlen(buffer));                      FILE *fp = fopen(file_name, r);              if (fp == NULL)              {                  printf(File:    %s Not Found! , file_name);              }              else              {                  bzero(buffer, BUFFER_SIZE);                  int file_block_length = 0;                  while( (file_block_length = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, fp)) > 0)                  {                      printf(file_block_length = %d , file_block_length);                              // 发送buffer中的字符串到new_server_socket,实际上就是发送给客户端                      if (send(new_server_socket, buffer, file_block_length, 0) < 0)                      {                          printf(Send File:   %s Failed! , file_name);                          break;                      }                              bzero(buffer, sizeof(buffer));                  }                  fclose(fp);                  printf(File:    %s Transfer Finished! , file_name);              }                      close(new_server_socket);          }                  close(server_socket);                  return 0;      }  </string.h></stdlib.h></stdio.h></sys></sys></netinet>

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//////////////////////////////////////////////////////      // file_client.c  socket传输文件的client端示例程序       // ///////////////////////////////////////////////////      #include<netinet in.h="">                         // for sockaddr_in      #include<sys types.h="">                          // for socket      #include<sys socket.h="">                         // for socket      #include<stdio.h>                              // for printf      #include<stdlib.h>                             // for exit      #include<string.h>                             // for bzero              #define HELLO_WORLD_SERVER_PORT       6666      #define BUFFER_SIZE                   1024      #define FILE_NAME_MAX_SIZE            512              int main(int argc, char **argv)      {          if (argc != 2)          {              printf(Usage: ./%s ServerIPAddress , argv[0]);              exit(1);          }                  // 设置一个socket地址结构client_addr, 代表客户机的internet地址和端口          struct sockaddr_in client_addr;          bzero(&client_addr, sizeof(client_addr));          client_addr.sin_family = AF_INET; // internet协议族          client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); // INADDR_ANY表示自动获取本机地址          client_addr.sin_port = htons(0); // auto allocated, 让系统自动分配一个空闲端口                  // 创建用于internet的流协议(TCP)类型socket，用client_socket代表客户端socket          int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);          if (client_socket < 0)          {              printf(Create Socket Failed! );              exit(1);          }                  // 把客户端的socket和客户端的socket地址结构绑定           if (bind(client_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)))          {              printf(Client Bind Port Failed! );              exit(1);          }                  // 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址和端口          struct sockaddr_in  server_addr;          bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));          server_addr.sin_family = AF_INET;                  // 服务器的IP地址来自程序的参数           if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0)          {              printf(Server IP Address Error! );              exit(1);          }                  server_addr.sin_port = htons(HELLO_WORLD_SERVER_PORT);          socklen_t server_addr_length = sizeof(server_addr);                  // 向服务器发起连接请求，连接成功后client_socket代表客户端和服务器端的一个socket连接          if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, server_addr_length) < 0)          {              printf(Can Not Connect To %s! , argv[1]);              exit(1);          }                  char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];          bzero(file_name, sizeof(file_name));          printf(Please Input File Name On Server.    );          scanf(%s, file_name);                  char buffer[BUFFER_SIZE];          bzero(buffer, sizeof(buffer));          strncpy(buffer, file_name, strlen(file_name) > BUFFER_SIZE ? BUFFER_SIZE : strlen(file_name));          // 向服务器发送buffer中的数据，此时buffer中存放的是客户端需要接收的文件的名字          send(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0);                  FILE *fp = fopen(file_name, w);          if (fp == NULL)          {              printf(File:    %s Can Not Open To Write! , file_name);              exit(1);          }                  // 从服务器端接收数据到buffer中           bzero(buffer, sizeof(buffer));          int length = 0;          while(length = recv(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0))          {              if (length < 0)              {                  printf(Recieve Data From Server %s Failed! , argv[1]);                  break;              }                      int write_length = fwrite(buffer, sizeof(char), length, fp);              if (write_length < length)              {                  printf(File:    %s Write Failed! , file_name);                  break;              }              bzero(buffer, BUFFER_SIZE);          }                  printf(Recieve File:     %s From Server[%s] Finished! , file_name, argv[1]);                  // 传输完毕，关闭socket           fclose(fp);          close(client_socket);          return 0;              }    </string.h></stdlib.h></stdio.h></sys></sys></netinet>

 

2.使用现有的通讯中间件

2.1 ActiveMQ 传送文件接口

 

为了解决传输大文件的问题，ActiveMQ在jms规范之外引入了jms streams的概念。PTP模式下，连到同一个destination的两端，可以通过broker中转来传输大文件。

发送端使用connection.createOutputStream打开一个输出流，往流里写文件。

OutputStream out =connection.createOutputStream(destination);

接收端则简单的使用connection.createInputStream拿到一个输入流，从中读取文件数据即可。

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1	InputStream in = connection.createInputStream(destination)

详见：http://activemq.apache.org/jms-streams.html

2.2 ZeroMQ 接口

ZeroMQ没有直接提供传送文件的接口。但ZeroMQ中send（void * data, size_t len）接口已经做好了封装，可以send任意大小的数据。代码如下：

 

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zmq::context_t ctx(1); zmq::socket_t sock(ctx, ZMQ_REQ);   sock.connect(tcp://192.168.20.111:20310);   sock.send(pData,len);//数据大小没有限制，可以直接发送任意大小的数据     char reply[100]; sock.recv (reply,100);   sock.disconnect(addr);

接收端代码如下：

 

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m_context = new zmq::context_t(1);     m_socket = new zmq::socket_t (*m_context, ZMQ_REP);     m_socket->bind (tcp://*:20310);       zmq::message_t request;           // Wait for next request from client         m_socket->recv (&request) // request可以接受发送来的任意大小的数据                   m_socket->send(ok,2);

 

是不是很简单呢？
 

3.基于共享文件、ftp、scp等

这就不细说了。要么就是写共享目录，要么就是调用系统命令。

 

4.总结

1)直接基于socket编程难度较高，所以不推荐。

2）使用现有的库方便，但需要学习。一般推荐。

3）共享文件、ftp、scp等难度低，简单易用，在符合使用场景时是首选。（但一些自命不凡的程序员或许会对你嗤之以鼻，考虑之...）

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