基于socket简单通信协议实现（c/c++）
1 场景
当用socket进行进程通信，传输数据的时候，会出现以下一些情况：
（1）完整的一条消息被系统拆分成几条发送，例如要发送一条消息：Hello World ，却被系统分成两条消息发送，分别为：Hello 和 World。
（2）几条独立的消息被系统合成一条消息发送，例如要发送两条消息分别为：a memory from my past和it’s been a year，却被系统和成一条消息发送：a memory from my pastit’s been a year。
这个时候，需要为socket通信设计一种通信协议，以保证数据的准确性。
2 协议格式
通信协议设计如下：
Head：帧头，2个字节，此处为0xa5a5
Type：通信类型，1个字节，范围0x00~0xff
Data Length：数据长度，1个字节，即Data的字节总数，
Data：实际传输的数据，长度不定
CS：校验值，1个字节，type、data length、data三个域所有字节的异或值，实际中并没用到校验
End：帧尾，2个字节，此处为0xbeef
3 程序设计
3.1 解析思路
假设socket客户端C和服务端S通信，C向S发送消息M1。
1、 S收到消息M1。S把消息M1拷贝到缓存Q中，Q为循环队列。假如M1的长度大于Q的剩余空间，则只拷贝剩余空间大小的字节到Q。
2、 从Q的当前指针开始，查找帧头<Head>。如果找到，则当前指针向后移2个字节位置，继续查找<Type>；如果没找到，则删除前1个字节，当前指针向后移1个字节位置，继续查找<Head>
3、 从Q的当前指针开始，查找<Type>。如果Q中至少还剩一个字节，则表示找到，当前指针向后移1个字节位置，否则退出解析。
4、 从Q的当前指针开始，查找<DataLength>。如果Q中至少还剩一个字节，则表示找到，当前指针向后移1个字节位置，否则退出解析。
5、 从Q的当前指针开始，向后移DataLength个字节位置，查找<End>。如果找到，则从Q中取出一条完整的消息P1，并从Q中删除此消息空间，调用外部的回调函数；否则删除帧头的第一个字节a5，当前指针指向帧头第二个字节a5位置，从步骤2开始，重新一轮解析。
3.2 数据结构
查找策略枚举，用于查找时判断查找帧结构的哪个部位：
//parsed the packaged data, and invoke callback functionvoid socket_msg_parse(int fd, socket_cache *cache){int current_len;int p, q;int i;int find;if(cache->front == cache->rear && cache->tag == 0){//D("socket cache is empty!\n");return;}//calculate the current length of cacheif(cache->current >= cache->front){current_len = cache->len - (cache->current - cache->front);}else{current_len = cache->rear - cache->current;}switch(cache->strategy){case SEARCH_HEAD://to find a Head format in cacheif(current_len < SOCKET_MSG_HEAD_SIZE){return;}find = FALSE;for(i = 0; i < current_len - 1; i++){p = cache->current;q = (cache->current + 1) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE;if((cache->buf[p] == (SOCKET_MSG_HEAD >> 8))&&(cache->buf[q] == (SOCKET_MSG_HEAD & 0xff))){find = TRUE;break; //exit for loop}else{//current pointer move to nextcache->current = q;//delete one itemcache->front = cache->current;cache->len --;cache->tag = 0;}}if(find == TRUE){//move 2 items towards nextcache->current = (cache->current + 2) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE;//we found the head format, go on to find Type bytecache->strategy = SEARCH_TYPE;}else{//if there is no head format ,delete previouse itemsLOGE("socket message without head: %x!\n",SOCKET_MSG_HEAD);//go on to find Head formatcache->strategy = SEARCH_HEAD;}break;case SEARCH_TYPE://to find the type byte in cacheif(current_len < SOCKET_MSG_TYPE_SIZE){return ;}//get the value of type//cache->type = cache->buf[cache->current];cache->recv_msg.type = cache->buf[cache->current];cache->current = (cache->current + 1) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE;//we found Type byte, go on to find Datalen formatcache->strategy = SEARCH_LEN;break;case SEARCH_LEN://to find the datalen byte in cacheif(current_len < SOCKET_MSG_LEN_SIZE){return ;}if(cache->buf[cache->current] > SOCKET_MSG_DATA_SIZE){LOGE("the data len of message out of size: %d!\n",SOCKET_MSG_DATA_SIZE);//delete the frist item 'a5'//move back 2 itemscache->current = cache->current >= 2 ? (cache->current - 2) : (SOCKET_MSG_CACHE_SIZE - 2 + cache->current);cache->front = cache->current;//length sub 2cache->len -= 2;cache->tag = 0;//go on to find Head formatcache->strategy = SEARCH_HEAD;}else{//get the value of datalen//cache->data_len = cache->buf[cache->current];cache->recv_msg.len = cache->buf[cache->current];cache->current = (cache->current + 1) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE;//we found datalen byte, go on to find End formatcache->strategy = SEARCH_END;}break;case SEARCH_END:if(current_len < (cache->recv_msg.len + SOCKET_MSG_END_SIZE)){return;}//because we have known the data bytes' len, so we move the very //distance of datalen to see if there is End format. p = (cache->current + cache->recv_msg.len) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE; q = (cache->current + cache->recv_msg.len + 1) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE; if((cache->buf[p] == (SOCKET_MSG_END >> 8))&&(cache->buf[q] == (SOCKET_MSG_END & 0xff)) ){socket_msg_cpy_out(cache, cache->recv_msg.data, cache->current, cache->recv_msg.len);if(cache->handle != NULL){//cache->handle(fd, cache->buf + cache->data_index, cache->data_len);cache->handle(fd, &cache->recv_msg, cache->args);}//delete all previous itemscache->current = (q + 1) % SOCKET_MSG_CACHE_SIZE;cache->front = cache->current;cache->len -= (cache->recv_msg.len + SOCKET_MSG_FORMAT_SIZE);cache->tag =0;}else{LOGE("socket message without end: %x!\n",SOCKET_MSG_END);//delete the frist item 'a5'//move back 3 itemscache->current = cache->current >= 3 ? (cache->current - 3) : (SOCKET_MSG_CACHE_SIZE - 3 + cache->current);cache->front = cache->current;//length sub 3cache->len -= 3;cache->tag = 0;}//go on to find Head formatcache->strategy = SEARCH_HEAD;break;default:break;}//parse new socket messagesocket_msg_parse(fd,cache);}