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InetAddress
- - InetAddress.h
Socket
- - Socket.h
  - Socket.cc
Acceptor
- - Acceptor.h
  - Acceptor.cc

前文

重写Muduo库实现核心模块的Git仓库

注：本文将重点剖析 Muduo 网络库的核心框架，深入探讨作者精妙的代码设计思路，并针对核心代码部分进行重写，将原本依赖 boost 的实现替换为原生的 C++11 语法。需要说明的是，本文并不打算对整个 Muduo 库进行完整的重写。Muduo库源码链接

在前几篇博客中，我们已经详细讲解了以下模块：

事件循环相关模块

EventLoop：事件循环的核心模块，负责事件监听和分发。
Channel：将文件描述符与事件处理回调绑定的桥梁。
Poller：事件分发器的抽象基类。
EpollPoller：基于 epoll 的事件分发器具体实现。

线程相关模块

Thread：对线程的封装，提供简单易用的接口。
EventLoopThread：为每个 EventLoop 提供专属线程。
EventLoopThreadPool：线程池，管理多个 EventLoop 线程，实现负载均衡。

基础模块

Buffer：高效管理数据收发的缓冲区模块。
Timestamp：提供高精度时间戳支持。
Logger：日志记录模块，用于调试和运行时信息输出。

这些模块构成了 Muduo 网络库的核心基础，并在高性能网络编程中扮演着不可或缺的角色。

网络模块的解析将分为两部分进行。在本篇文章中，我们将重点讲解以下模块：

Socket
InetAddress
Acceptor

而 TcpConnection 和 TcpServer 这两个模块会在后续文章中进行详细解析。这两个模块是 Muduo 网络库的核心所在，对理解其设计至关重要，请大家务必关注后续内容！

InetAddress

InetAddress对IP和Port进行封装，并提供将其转化为string的方法。

类图如下所示：

InetAddress.h

此类理解起来较为容易，故不做讲解。

class InetAddress
{
public:InetAddress() = default;InetAddress(u_int16_t port,std::string ip = "127.0.0.1");explicit InetAddress(const sockaddr_in& addr) : addr_(addr){}std::string toIp() const;std::string toIpPort() const;u_int16_t toPort() const;const sockaddr* getSockAddr() const { return (sockaddr*)&addr_; }void setSockAddr(const sockaddr_in& addr) { addr_ = addr;}
private:struct sockaddr_in addr_; 
};

Socket

Socket 对网络套接字进行了封装，提供了创建、管理和操作套接字的接口，并包含了一系列修改套接字选项的方法。此外，它还为网络编程中的常用操作（如绑定、监听、关闭等）提供了简洁易用的封装，从而简化了套接字的使用。

类图如下：

Socket.h

class Socket : noncopyable
{
public:explicit Socket(int sockfd) : sockfd_(sockfd) {}~Socket();int fd() const { return sockfd_; }void bindAddress(const InetAddress& localaddr);    void listen();int accpet(InetAddress* peeraddr);void shutdownWrite();void setTcpNoDelay(bool on);void setReuseAddr(bool on);void setReusePort(bool on);void setKeepAlive(bool on);
private:const int sockfd_;
};

解析：

setTcpNoDelay：禁止Nagle算法

setReuseAddr：允许重用本地地址

setReusePort：允许重用本地端口

setKeepAlive：周期性测试连接是否存货

Socket.cc

Socket::~Socket()
{::close(sockfd_);
}void Socket::bindAddress(InetAddress const &localaddr)
{if( 0 != ::bind(sockfd_, localaddr.getSockAddr(), sizeof(sockaddr))){LOG_FATAL("bind sockfd:%d fail", sockfd_);}
}void Socket::listen()
{if(0 != ::listen(sockfd_, 1024)){LOG_FATAL("listen sockfd:%d fail", sockfd_);}
}int Socket::accpet(InetAddress *peeraddr)
{sockaddr_in addr; socklen_t len;bzero(&addr, sizeof addr);int connfd = accept(sockfd_, (sockaddr*)&addr, &len);if(connfd >= 0){peeraddr->setSockAddr(addr);}return connfd;
}void Socket::shutdownWrite()
{if(0 != ::shutdown(sockfd_, SHUT_WR)){LOG_ERROR("shutdownWrite error ");}
}void Socket::setTcpNoDelay(bool on)
{int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY,&optval, static_cast<socklen_t>(sizeof optval));// FIXME CHECK
}void Socket::setReuseAddr(bool on)
{int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,&optval, static_cast<socklen_t>(sizeof optval));// FIXME CHECK
}void Socket::setReusePort(bool on)
{
#ifdef SO_REUSEPORTint optval = on ? 1 : 0;int ret = ::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT,&optval, static_cast<socklen_t>(sizeof optval));if (ret < 0 && on){LOG_ERROR("SO_REUSEPORT failed.");}
#elseif (on){LOG_ERROR << "SO_REUSEPORT is not supported.";}
#endif
}void Socket::setKeepAlive(bool on)
{int optval = on ? 1 : 0;::setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE,&optval, static_cast<socklen_t>(sizeof optval));// FIXME CHECK
}

Acceptor

Acceptor是运行在MainLoop里负责监听并接受客户端的连接，并提供设置新连接回调函数的方法setNewConnectionCallback(const NewConnectionCallback& cb)，以便客户端连接后可以调用此回调函数。类图如下：

Acceptor.h

class Acceptor : noncopyable
{
public:using NewConnectionCallback = std::function<void(int, const InetAddress&)>;Acceptor(EventLoop* loop, const InetAddress& ListenAddr, bool reuseport);~Acceptor();void setNewConnectionCallback(const NewConnectionCallback& cb){NewConnectionCallback_ = std::move(cb);}bool listening() const { return listening_; }void listen();
private:void handleRead();EventLoop* loop_;Socket acceptSocket_;Channel acceptChannel;NewConnectionCallback NewConnectionCallback_;bool listening_;
};

解析：

成员变量：

loop_：MainLoop，主线程中的 EventLoop，负责管理和分发事件。
acceptSocket_：封装了监听套接字的 Socket 对象，用于接受新连接。
acceptChannel_：与监听套接字关联的 Channel，负责将监听套接字的事件（如新连接到来）分发到注册的回调函数中处理。

成员方法：

listen()：开启监听套接字
handleRead()：注册到acceptChannel的读回调函数，当有新连接到来时（读事件），执行此函数

Acceptor.cc

static int CreateNonblocking()
{int sockfd = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, 0);if(sockfd < 0){LOG_FATAL("%s:%s:%d listen socket create error:%d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, errno);}return sockfd;
}Acceptor::Acceptor(EventLoop *loop, InetAddress const &ListenAddr,bool reuseport) : loop_(loop),acceptSocket_(CreateNonblocking()),acceptChannel(loop_, acceptSocket_.fd()),listening_(false)
{acceptSocket_.setReuseAddr(true);acceptSocket_.setReusePort(true);acceptSocket_.bindAddress(ListenAddr);acceptChannel.setReadCallback(std::bind(&Acceptor::handleRead, this));
}Acceptor::~Acceptor()
{acceptChannel.disableAll();acceptChannel.remove();
}void Acceptor::listen()
{listening_ = true;acceptSocket_.listen();acceptChannel.enableReading();
}void Acceptor::handleRead()
{InetAddress peerAddr;int connfd = acceptSocket_.accpet(&peerAddr);if(connfd >= 0){if(NewConnectionCallback_){NewConnectionCallback_(connfd, peerAddr);}else{::close(connfd);}}  else{LOG_ERROR("%s:%s:%d listen socket accept error:%d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, errno);if(errno == EMFILE){LOG_ERROR("%s:%s:%d listen socket limit error:%d", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__, errno);}}}

到这里，InetAddress、Socket、Acceptor这三个模组就讲完了，这三个模块内容不多，也不难，但是是网络模块的基础部分。下一节的TcpServer和TcpConnection是本系列的重中之重，请大家记得订阅！