计算机网络Stanford CS144 Lab0 : networking warmup 学习记录

Posted 2023-02-01 随便写点什么

CS144 官方镜像 : https://cs144.github.io/
kangyupl备份的镜像 : https://kangyupl.gitee.io/cs144.github.io/

实验准备

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• Ubuntu 18.04.6 LTS x86_64 (实验提供)
• gcc8 或 clang6 (实验机提供的gcc是7.5, 没有达到实验文档要求)

Writing webget

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要求使用 TCPSocket 和 Address 来抓取网页内容。

TCP 套接字编程，实验已经使用 C++ 封装好了 TCPSocket 。

建立 TCPSocket , 并向目标主机的 80 号端口建立 TCP 连接。

发送 HTTP 请求报文。

HTTP 报文格式

GET /somedir/page.html HTTP/1.1\\r\\n
Host: www.someschool.edu\\r\\n
Connection: close\\r\\n
User-agent: Mozilla/5.0\\r\\n
Accept-language: fr\\r\\n
\\r\\n

发送完报文，使用 shutdown(SHUT_WR) 表示请求发送完了。

之后使用 read() 读取目标主机返回的报文即可。

TCPSocket sock;
sock.connect(Addresshost, "http");
sock.write("GET " + path + " HTTP/1.1\\r\\nHost: " + host + "\\r\\n\\r\\n");
sock.shutdown(SHUT_WR);
while (!sock.eof()) 
    cout << sock.read();

sock.close();

An in-memory reliable byte stream

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在内存中实现一个可靠的字节流对象，可以按照写的顺序读出数据。这个字节流是可以边写边读的。字节流读的操作会把数据从数据结构头部位置开始 pop 数据，写的操作会从数据结构的尾部 push 数据，因此我们考虑使用 std::deque 来实现。

为什么不使用 std::queue ?

读的操作分为了两步，第一步是从读取长度为 len 的字节流，第二步是将这长度为 len 的字节流从数据结构中删除。

这两个操作分为了两个函数。对于第一个函数，我们需要一个 iterator 来选取要取出的字节范围，而 std::queue 没有提供一个 iterator 接口。

当然，也可以使用 std::list 来实现这个数据结构。

byte_stream.hh

class ByteStream 
  private:
    std::deque<char> _buffer;
    size_t _capacity = 0;
    size_t _write_cnt = 0;
    size_t _pop_cnt = 0;
    bool _stream_end = false;
    bool _error = false; 
    ...

构造函数

ByteStream::ByteStream(const size_t capacity) : _capacitycapacity 

写的操作，因为我们的 _buffer 是有容量限制的，因此要判断要写入的是否超过了容量。

size_t ByteStream::write(const string &data) 
    const size_t res = std::min(data.size(), _capacity - _buffer.size());
    _write_cnt += res;
    for (size_t i = 0; i < res; i++) 
        _buffer.push_back(data[i]);
    
    return res;

读的操作，先 peek_output 再 pop_output。

string ByteStream::peek_output(const size_t len) const 
    const size_t peek_len = std::min(len, _buffer.size());
    return std::string.assign(_buffer.begin(), _buffer.begin() + peek_len);

void ByteStream::pop_output(const size_t len) 
    const size_t pop_len = std::min(len, _buffer.size());
    _pop_cnt += pop_len;
    for (size_t i = 0; i < pop_len; i++) 
        _buffer.pop_front();
    
    return;

// 输入结束，由使用者调用
void ByteStream::end_input()  _stream_end = true; 
// `true` 表示 输入结束
bool ByteStream::input_ended() const  return _stream_end; 
// buffer 现在有多少字节
size_t ByteStream::buffer_size() const  return _buffer.size(); 
// `true` 表示 buffer 是空的
bool ByteStream::buffer_empty() const  return _buffer.empty(); 
// ‘true’ 表示 读 完了数据
bool ByteStream::eof() const  return buffer_empty() && input_ended(); 
// 写入了多少字节，写入时累积
size_t ByteStream::bytes_written() const  return _write_cnt; 
// 弹出 buffer 的数据大小
size_t ByteStream::bytes_read() const  return _pop_cnt; 
// 目前空余的容量大小
size_t ByteStream::remaining_capacity() const  return _capacity - _buffer.size(); 

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