如何使用 IOCP 将用户定义的数据传递给工作线程？

Question

嘿...我使用 I/O 完成端口和 Winsock 创建了一个小型测试服务器。 我可以成功连接并将套接字句柄与完成端口关联。 但我不知道如何将用户定义的数据结构传递到工作线程中...

到目前为止我所尝试的是将用户结构传递为 (ULONG_PTR)&struct as CreateIoCompletionPort() 关联调用中的完成键 但这没有用。

现在我尝试定义自己的重叠结构并使用 CONTAINING_RECORD() ，如此处所述 http: //msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc302334.aspx 和 http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/bb985148.aspx。 但这也行不通。 （我得到 pHelper 内容的奇怪值）

所以我的问题是：如何使用 WSARecv()、GetQueuedCompletionStatus() 和完成包或 OVERLAPPED-strucutre 将数据传递到工作线程？

编辑：我如何成功传输“每个连接数据”？...似乎我的艺术（如上面两个链接中所解释的）错误。

这是我的代码：（是的，它很丑，而且是唯一的测试代码）

struct helper
    {
        SOCKET m_sock;
        unsigned int m_key;
        OVERLAPPED over;
    };


///////

SOCKET newSock = INVALID_SOCKET;
    WSABUF wsabuffer;
    char cbuf[250];
    wsabuffer.buf = cbuf;
    wsabuffer.len = 250;
    DWORD flags, bytesrecvd;


    while(true)
    {
        newSock = accept(AcceptorSock, NULL, NULL);
        if(newSock == INVALID_SOCKET)
            ErrorAbort("could not accept a connection");

        //associate socket with the CP
        if(CreateIoCompletionPort((HANDLE)newSock, hCompletionPort, 3,0) != hCompletionPort)
            ErrorAbort("Wrong port associated with the connection");
        else
            cout << "New Connection made and associated\n";

        helper* pHelper = new helper;
        pHelper->m_key = 3;
        pHelper->m_sock = newSock;
        memset(&(pHelper->over), 0, sizeof(OVERLAPPED));
        flags = 0;
        bytesrecvd = 0;

        if(WSARecv(newSock, &wsabuffer, 1, NULL, &flags, (OVERLAPPED*)pHelper, NULL) != 0)
        {
            if(WSAGetLastError() != WSA_IO_PENDING)
                ErrorAbort("WSARecv didnt work");
        }
    }

    //Cleanup
    CloseHandle(hCompletionPort);
    cin.get();
    return 0;
}

DWORD WINAPI ThreadProc(HANDLE h)
{
    DWORD dwNumberOfBytes = 0;
    OVERLAPPED* pOver = nullptr;
    helper* pHelper = nullptr;
    WSABUF RecvBuf;
    char cBuffer[250];
    RecvBuf.buf = cBuffer;
    RecvBuf.len = 250;
    DWORD dwRecvBytes = 0;
    DWORD dwFlags = 0;
    ULONG_PTR Key = 0;

    GetQueuedCompletionStatus(h, &dwNumberOfBytes, &Key, &pOver, INFINITE);

    //Extract helper
    pHelper = (helper*)CONTAINING_RECORD(pOver, helper, over);


    cout << "Received Overlapped item" << endl;
    if(WSARecv(pHelper->m_sock, &RecvBuf, 1, &dwRecvBytes, &dwFlags, pOver, NULL) != 0)
        cout << "Could not receive data\n";
    else
        cout << "Data Received: " << RecvBuf.buf << endl;

    ExitThread(0);
}

Answer 1

如果你像这样传递你的结构，它应该可以正常工作：

helper* pHelper = new helper;
CreateIoCompletionPort((HANDLE)newSock, hCompletionPort, (ULONG_PTR)pHelper,0);
...


helper* pHelper=NULL;
GetQueuedCompletionStatus(h, &dwNumberOfBytes, (PULONG_PTR)&pHelper, &pOver, INFINITE);

---

编辑以添加每个 IO 数据：

异步 api 经常被滥用的功能之一是它们不复制 OVERLAPPED 结构，它们只是使用提供的结构 - 因此重叠从 GetQueuedCompletionStatus 返回的结构指向最初提供的结构。所以：

struct helper {
  OVERLAPPED m_over;
  SOCKET     m_socket;
  UINT       m_key;
};

if(WSARecv(newSock, &wsabuffer, 1, NULL, &flags, &pHelper->m_over, NULL) != 0)

请再次注意，在您的原始示例中，您的铸造错误。 (OVERLAPPED*)pHelper 正在将指针传递给辅助结构的 START，但 OVERLAPPED 部分是最后声明的。我将其更改为传递实际重叠部分的地址，这意味着代码无需强制转换即可编译，这让我们知道我们正在做正确的事情。我还将重叠的结构移动为该结构的第一个成员。

要捕获另一侧的数据：

OVERLAPPED* pOver;
ULONG_PTR key;
if(GetQueuedCompletionStatus(h,&dw,&key,&pOver,INFINITE))
{
  // c cast
  helper* pConnData = (helper*)pOver;

在这一侧，重叠结构是辅助结构的第一个成员尤为重要，因为这样可以轻松地从 api 提供给我们的 OVERLAPPED* 和辅助结构 * 中进行转换我们实际上想要。

Answer 2

您可以通过 PostQueuedCompletionStatus。

I/O完成包将满足
一个杰出的呼吁
GetQueuedCompletionStatus 函数。
该函数返回三个
作为第二个、第三个传递的值，
和调用的第四个参数
PostQueuedCompletionStatus。系统
不使用或验证这些值。
特别是 lpOverlapped
参数不需要指向
重叠结构。

Answer 3

我使用标准套接字例程（socket、closesocket、bind、accept、connect ...）来创建/销毁，并使用 ReadFile/WriteFile 进行 I/O，因为它们允许使用 OVERLAPPED 结构。

在您的套接字接受或连接后，您应该将其与其服务的会话上下文关联起来。然后，将套接字关联到 IOCP 并（在第三个参数中）为其提供对会话上下文的引用。 IOCP 不知道这个引用是什么，也不关心这个问题。该引用供您使用，以便当您通过 GetQueuedCompletionStatus 获取 IOC 时，参数 3 指向的变量将用该引用填充，以便您立即找到与套接字事件关联的上下文并可以开始为该事件提供服务。我通常使用包含（除其他外）套接字声明、重叠结构以及其他特定于会话的数据的索引结构。我在参数 3 中传递给 CreateIoCompletionPort 的引用将是包含套接字的结构成员的索引。

您需要检查 GetQueuedCompletionStatus 是否返回完成或超时。通过超时，您可以运行索引结构并查看（例如）其中一个结构是否超时或其他情况，并采取适当的内务操作。

还需要检查重叠结构以确保 I/O 正确完成。

为 IOCP 提供服务的函数应该是一个单独的多线程实体。使用与系统中的核心数相同的线程数，或者至少不要超过这个数，因为这会浪费系统资源（用于为事件提供服务的资源不会比系统中的核心数更多，对吧？） 。

IOCP 确实是世界上最好的（好得令人难以置信），任何说“每个套接字一个线程”或“在一个函数中等待多个套接字列表”的人都不知道他们在说什么。前者给你的调度程序带来压力，后者是轮询，而轮询总是非常浪费。