用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型

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/// 用完成例程(Completion Routine)实现的重叠I/O模型
/// 异步IO模型
/// 用完成例程来实现重叠I/O比用事件通知简单得多。在这个模型中，主线程只用不停的接受连接
/// 即可；辅助线程判断有没有新的客户端连接被建立，如果有，就为那个客户端套接字激活一个
/// 异步的WSARecv操作，然后调用SleepEx使线程处于一种可警告的等待状态，以使得I/O完成后
/// CompletionROUTINE可以被内核调用。如果辅助线程不调用SleepEx，则内核在完成一次I/O操作后，
/// 无法调用完成例程（因为完成例程的运行应该和当初激活WSARecv异步操作的代码在同一个线程之内）。
/// 完成例程内的实现代码比较简单，它取出接收到的数据，然后将数据原封不动的发送给客户端，
/// 最后重新激活另一个WSARecv异步操作。
/// 注意，在这里用到了“尾随数据”。
/// 我们在调用WSARecv的时候，参数lpOverlapped实际上指向一个比它大得多的结构PER_IO_OPERATION_DATA，
/// 这个结构除了WSAOVERLAPPED以外，还被我们附加了缓冲区的结构信息，另外还包括客户端套接字等重要的信息。
/// 这样，在完成例程中通过参数lpOverlapped拿到的不仅仅是WSAOVERLAPPED结构，
/// 还有后边尾随的包含客户端套接字和接收数据缓冲区等重要信息。这样的C语言技巧在我后面介绍完成端口的时候还会使用到。
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/// 打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件==>完成例程
/// 老陈接收到新的信件后，一般的程序是：打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件
/// ......为了进一步减轻用户负担，微软又开发了一种新的技术：用户只要告诉微软对信件的
/// 操作步骤，微软信箱将按照这些步骤去处理信件，不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了！老陈
/// 终于过上了小资生活！ 
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#pragma once
#include <WINSOCK2.H>
#include <stdio.h>
#define PORT 5150
#define MSGSIZE 1024
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
typedef struct
{
 WSAOVERLAPPED overlap;
 WSABUF Buffer;
 char szMessage[MSGSIZE];
 DWORD NumberOfBytesRecvd;
 DWORD Flags;
 SOCKET sClient;
}PER_IO_OPERATION_DATA, *LPPER_IO_OPERATION_DATA;
DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID);
void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD, DWORD, LPWSAOVERLAPPED, DWORD);//相应的完成例程函数

SOCKET g_sNewClientConnection;
BOOL g_bNewConnectionArrived = FALSE;
int main()
{
 WSADATA wsaData;
 SOCKET sListen;
 SOCKADDR_IN local, client;
 DWORD dwThreadId;
 int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);
 // Initialize Windows Socket library

 WSAStartup(0x0202, &wsaData);
 // Create listening socket

 sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 // Bind

 local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
 local.sin_family = AF_INET;
 local.sin_port = htons(PORT);
 bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN));
 // Listen

 listen(sListen, 3);
 // Create worker thread

 CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, NULL, 0, &dwThreadId);
 while (TRUE)
 {
  // Accept a connection

  // 这里的写法肯定是有问题的

  g_sNewClientConnection = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize);
  g_bNewConnectionArrived = TRUE;
  printf("Accepted client:%s:%d\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
 }
}
DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam)
{
 LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = NULL;
 while (TRUE)
 {
  if (g_bNewConnectionArrived)
  {
   // Launch an asynchronous operation for new arrived connection

   lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)HeapAlloc(
    GetProcessHeap(),
    HEAP_ZERO_MEMORY,
    sizeof(PER_IO_OPERATION_DATA));
   lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE;
   lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage;
   lpPerIOData->sClient = g_sNewClientConnection;
   WSARecv(lpPerIOData->sClient,
    &lpPerIOData->Buffer,
    1,
    &lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd,
    &lpPerIOData->Flags,
    &lpPerIOData->overlap,
    CompletionROUTINE);//注意这里向系统登记了一个回调函数，将会在接收数据完成的时候进行相应的调用

   g_bNewConnectionArrived = FALSE;
  }
  SleepEx(1000, TRUE);
 }
 return 0;
}
void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD dwError,
        DWORD cbTransferred,
        LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,
        DWORD dwFlags)
{
 //注意这一句话，将LPWSAOVERLAPPED类型的lpOverlapped转化成了LPPER_IO_OPERATION_DATA

 LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)lpOverlapped;
 if (dwError != 0 || cbTransferred == 0)
 {
  // Connection was closed by client

  closesocket(lpPerIOData->sClient);
  HeapFree(GetProcessHeap(), 0, lpPerIOData);
 }
 else
 {
  lpPerIOData->szMessage[cbTransferred] = '\0';
  send(lpPerIOData->sClient, lpPerIOData->szMessage, cbTransferred, 0);
  // Launch another asynchronous operation

  memset(&lpPerIOData->overlap, 0, sizeof(WSAOVERLAPPED));
  lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE;
  lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage;
  WSARecv(lpPerIOData->sClient,
   &lpPerIOData->Buffer,
   1,
   &lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd,
   &lpPerIOData->Flags,
   &lpPerIOData->overlap,
   CompletionROUTINE);
 }
}