手写 C++ TCP 服务器：自定义协议与粘包处理实战

注意：Decode 会修改传入的字符串引用，将已解析的部分擦除，这样下一次循环就能继续处理剩余数据。

请求与响应结构

请求 Request：

class request {
public:
    int x_;
    int y_;
    char op_;
    // ... 序列化与反序列化逻辑 ...
};

响应 Response：

class response {
public:
    int result_;
    int code_; // 0:成功，1:除0，2:取模0，3:非法操作
    // ... 序列化与反序列化逻辑 ...
};

服务器核心逻辑

服务器接收到数据后，不会直接处理，而是先放入缓冲区，然后循环尝试 Decode。如果返回空字符串，说明报文不完整，继续等待；一旦解析成功，再交由计算逻辑处理。

while (true) {
    int sockfd = listenfd_.Accept(&client_port, &client_ip);
    if (sockfd < 0) continue;
    
    if (fork() == 0) { // 子进程处理
        listenfd_.Close();
        std::string inbuffer_stream;
        while (1) {
            char buffer[1280];
            ssize_t s = read(sockfd, buffer, sizeof buffer - 1);
            if (s > 0) {
                buffer[s] = 0;
                inbuffer_stream += buffer; // 累加到缓冲区
                
                // 循环尝试解析，直到无法解析或无数据
                while (true) {
                    std::string info = callback_(inbuffer_stream);
                    if (info.empty()) break;
                    write(sockfd, info.c_str(), info.size());
                }
            } else if (s == 0) {
                break;
            } else {
                break;
            }
        }
        close(sockfd);
        exit(0);
    }
}

可以看到，只要 callback_（即我们的 Calculator 函数）返回空字符串，主循环就会暂停写入，继续等待更多数据进入 inbuffer_stream。这样就完美解决了粘包问题——只有凑齐了一个完整协议，才会被处理。

完整项目结构

主要模块包括 Socket 封装、TcpServer 框架、Protocol 协议封装以及 CalculatorServer 计算逻辑。

总结

到这里，我们已经完整实现了一个基于 C++ 的 TCP 计算器服务器。通过这个案例，我们应该建立这样的认知：TCP 编程的本质不是收发数据，而是如何正确解析数据的边界。

核心思想很简单：TCP 没有消息边界，所以我们必须设计应用层协议。通过长度头 + 内容的方式，配合缓冲区的累积与解析，即可稳定可靠地处理任意长度的数据流。