[C/C++/JAVA] Socket Communication Between JAVA and C/C++

• Socket Communication Between JAVA and C/C++

Download: Java_C_Comm.zip


最近需要讓多個不同的語言互相溝通傳輸，所以我採用的Socket做為通訊的基礎，在這一篇裡我們以Java Socket和C Socket為例，而Java與C的通訊概念跟這一篇[C/C++] Socket Connection是一樣的，只是要注意的是你所傳送的型態會不會有little/big endian的問題，以及各語言函式所判定的結束字元。

對Java設計者而言，Java提供了ServerSocket和Socket這兩個類別，設計者只需要import java.net使用這兩個類別就可以完成Server-Client的設計。

對C/C＋＋設計者而言，如果不使用已經封裝好的Socket API，多半是使用Unix Socket的基礎來堆出一個Server-Client的程式，自然會比Java困難許多。

這裡為了照顧兩個平台的使用者，我將C語言的Socket部份同時使用Unix Socket以及WinSocket來完成，並且以Java Socket的OOP概念將他們封裝成Server與Client類別。

/*** Server類別定義如下：***/

class Server{
public:
Server(const int port);
~Server();

#ifdef _WIN32
bool initWsa();
#endif

bool create();
bool bind(const int port);
bool listen();
SOCKET accept();

bool isValid() const;

void close();
private:
int state;
SOCKET socket;
};


多數人會將accept後的socket存放在Server的類別裡，這樣的定義很不好，因為Server類別裡不應該去實做send(), recv()這兩個輸出輸入的成員函式，因為Server最主要的功用就是監聽並建立連線。

/*** Client 類別定義如下： ***/

class Client{
public:
Client(){};
Client(const char* ip, const int port);
~Client();

#ifdef _WIN32
bool initWsa();
#endif

bool create();
bool connect(const char* ip, const int port);

int send(const char* buf) const;
int recv(char* buf);

bool isValid() const;

int operator = (SOCKET socket);
int operator << (const char* buf) const;
int operator >> (char* buf);

void close();

private:
int state;
SOCKET socket;
};


其中的operator = 的overload是為了給為Server socket做accept用的。

兩個程式片段有些地方重複，為什麼不先自訂一個Socket類別，然後讓兩個類別都去繼承Socket？如同前面所提的，Server是不應該去實做send(), recv() ，所以扣掉這些，這兩個類別相同之處就更少了，我是覺得沒有必要讓他們都去繼承Socket類別。

程式有不少地方仍保留C型態，且例外處理做的不完全，還請包含。

說了這麼多都還沒提到這篇的重點，Java跟C通訊的關鍵，下面以C做為Server，Java做為Client互相傳送的程式碼。

關於Winsocket的設計者而言，必須要小心處理WSA的問題，所以我將WSA清除的部份放在deconstructor裡，直到物件被釋放時才清除WSA，這樣做是為了方便Server端去關閉Client端連線，而不造成Server的WSA也被清掉。

如果覺得光看解說難以懂，那你就下載原始碼慢慢看吧！


/*** C Socket ***/

client.send("Hello! I'm C++ Server.\n");
client.recv(buf);

/*** Java Socket ***/

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
buf = in.readLine();
PrintStream out = new PrintStream(socket.getOutputStream());
out.print("Hello! I'm Java Client.\n");

c socket的部份跟之前範例的使用方式是完全一樣的，只是在傳送的結尾我們要加上\n，因為在Java接收的那一端是以readLine()為基準，所以如果沒有跳行字元\n， Java那一端會繼續阻塞，直到對方連線中斷為止。當字串送達Java那一端之後，換行字元會被去掉，所以在列出console時還是要使用換行列出。

所以簡單的Java與C的通訊該念就只有上面這麼一點，不管是什麼語言的互通，盡量以byte字元基準來傳送，比較不會送達到另一端語言接收後與原先不同的情形發生，但如果是比較複雜的編碼部份，有機會碰到我再補上來吧！

• 編譯：

Linux 用戶：

C語言部份我使用g++，Java部份我使用gcj，所以編譯之前請先裝這兩個編譯器。

編譯方式如下：

全部編譯：

make -f makefile.gcc

只編譯c＋＋部份：

make -f makefile.gcc cpp

只編譯Java部份：

make -f makefile.gcc java

如果你還要使用的更細節的編譯部份，那你直接參考makefile.gcc的設定。


Window 用戶（不保證能正常）：

C語言部份我使用mingw-g++，Java部份我使用mingw-gcj

編譯方式如下：

全部編譯:

make -f makefile.mingw

只編譯c++:

make -f makefile.mingw cpp

只編譯java:

make -f makefile.mingw jav

至於為什麼java的編譯方式是使用jav，而不是使用java，我也不知道mingw的make是怎麼了，我用java他總是給我說up to date，也就是一直不給我編譯。

Java的部份其實我一直都不是很推薦使用gcj來編譯，但是這裡只是單純為了方便，且程式也很小，所以就將就一下。不然我比較推薦eclipse。

為了要讓windows平台下能夠運作，花了不少時間在編譯設定上面，相關的套件可以參考這一篇[GCC] GCC for Windows (MinGW/DEV-C++)

• 範例畫面：

Server : C++

Client : Java

/*** Server ***/

/*** Client ***/

當然上面是一個很簡單的範例，未來再繼續增加複雜的結構啦!