C++/CLIでTCPサーバ処理を行う - プログラムを書こう！

この記事は2020年06月07日に投稿しました。

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1. はじめに

こんにちは、iOSのエディタアプリPWEditorの開発者の二俣です。
今回は業務で使用しているC++/CLIでTCPサーバ処理を行う方法についてです。

2. C++/CLIでTCPサーバ処理を行う

C++/CLIでTCPサーバ処理を行うには、TcpListenerクラスを使用します。
以下の実装例のプログラムを実行すると、ターミナルソフトで接続できます。
ターミナルソフトで文字を入力し改行コードを入力すると、サーバから入力した文字の先頭に"->"が付加されて送信されます。

実装例では、ターミナルソフトで"\Q"を入力するか、ターミナルソフトを終了させると、サーバも終了します。

実装例

TcpServer.h

#pragma once

using namespace System;
using namespace System::Threading;
using namespace System::Text;

public ref class TcpServer
{
public:
    TcpServer(int portNo);
    TcpServer(int portNo, Encoding^ encoding);
    void StartServer();

private:
    void Initialize(int portNo, Encoding^ encoding);
    void ServerThread();

private:
    //! ポート番号
    int mPortNo;

    //! 文字エンコーディング
    Encoding^ mEncoding;

    //! サーバースレッド
    Thread^ mServerThread;
};

TcpServer.cpp

#include "TcpServer.h"
#using <system.dll>

using namespace System::IO;
using namespace System::Text;
using namespace System::Net;
using namespace System::Net::Sockets;
using namespace System::Diagnostics;

//! 終了コマンド
#define END_COMMAND        "\\Q"

/**
 * @brief コンストラクタ
 *        文字エンコーディングはデフォルトUTF8とします。
 *
 * @param [in] portNo ポート番号
 */
TcpServer::TcpServer(int portNo)
{
    Initialize(portNo, Encoding::UTF8);
}

/**
 * @brief コンストラクタ
 *
 * @param [in] portNo ポート番号
 * @param [in] encoding 文字エンコーディング
 */
TcpServer::TcpServer(int portNo, Encoding^ encoding)
{
    Initialize(portNo, encoding);
}

/**
 * @brief 初期化処理を行います。
 *
 * @param [in] portNo ポート番号
 * @param [in] encoding 文字エンコーディング
 */
void TcpServer::Initialize(int portNo, Encoding^ encoding)
{
    mPortNo = portNo;
    mEncoding = encoding;
}

/**
 * @brief サーバーを開始します。
 */
void TcpServer::StartServer()
{
    // サーバー処理スレッドを開始します。
    ThreadStart^ threadStart = gcnew ThreadStart(this, &TcpServer::ServerThread);
    mServerThread = gcnew Thread(threadStart);
    mServerThread->Start();
}

/**
 * @brief サーバースレッド処理
 */
void TcpServer::ServerThread()
{
    TcpListener^ listener = nullptr;
    try
    {
        // TCPリスナーを生成し、開始します。
        listener = gcnew TcpListener(IPAddress::Any, mPortNo);
        listener->Start();

        // クライアントからの接続待ちにします。
        TcpClient^ client = listener->AcceptTcpClient();

        // クライアントの接続後、受信と送信のストリームを生成します。
        NetworkStream^ stream = client->GetStream();
        StreamReader^ reader = gcnew StreamReader(stream, mEncoding);
        StreamWriter^ writer = gcnew StreamWriter(stream, mEncoding);

        // 終了コマンド(\Q)を受信するまでループします。
        while (true)
        {
            // クライアントからのデータ受信待ち。
            String^ data = reader->ReadLine();

            // クライアントから切断された場合
            if (data == nullptr)
            {
                // ループを終了します。
                break;
            }

            // 受信データが終了コマンド(\Q)の場合
            if (data->ToUpper()->Equals(END_COMMAND))
            {
                // ループを終了します。
                break;
            }

            // 受信したデータをクライアントに送信します。
            // Flushしないと送信されません。
            writer->WriteLine("->" + data);
            writer->Flush();
        }
    }
    catch (Exception^ e)
    {
        Debug::WriteLine(e->Message);
    }
    finally
    {
        try
        {
            if (listener)
            {
                listener->Stop();
            }
        }
        catch (Exception^ e)
        {
            Debug::WriteLine(e->Message);
        }
    }
}

main.cpp

#include "TcpServer.h"

using namespace System;

int main()
{
    // ポート番号1234でTCPサーバーを生成し、開始します。
    TcpServer^ server = gcnew TcpServer(1234);
    server->StartServer();

    return 0;
}

API Reference

TcpListenerクラス

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3. おわりに

C++/CLIでTCP通信処理を行う必要があり、その方法を調べました。

リンク

紹介している一部の記事のコードはGitlabで公開しています。
興味のある方は覗いてみてください。

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