安全传输平台项目扩展——C复习-C++复习-keymngclient重构
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11-安全传输平台项目扩展-第01天（C复习-C++复习-keymngclient重构）
目录：
一、课程目标
二、安全传输平台项目扩展——C复习-C++复习
1、C语言知识体系复习-两个模型
2、C语言知识体系复习-指针做函数api实现
3、C语言知识体系复习-模拟函数调用入栈出栈内存模型
4、C语言知识体系复习-间接赋值的重要性和成立三个条件
5、C++语言知识体系复习-多态理解1
6、C++语言知识体系复习-多态理解2
7、C++语言知识体系复习-C和C++横向比较
8、C语言知识体系复习-回调函数
9、C++面向抽象类编程思想回顾
三、安全传输平台项目扩展——keymngclient重构
1、项目需求和方案
2、C++类对象之间的关系-依赖和关联
3、密钥协商客户端业务流复习
4、keymngclient设计与实现-思路
5、keymngclient设计与实现-keymngclient的hello
6、keymngclient设计与实现-LogHelper类
7、keymngclient设计与实现-myipc类
8、keymngclient设计与实现-KeyMng_ShmOp类
9、keymngclient设计与实现-应用程序框架类和业务流类设计思想
10、keymngclient设计与实现-keymngclientapp
11、keymngclient设计与实现-keymngclientop
12、keymngclient设计与实现-初始化流程编写
13、keymngclient设计与实现-初始化流程调试
14、keymngclient设计与实现-密钥协商编写和调试
一、课程目标
用C++重构安全传输平台
深入理解C语言知识体系
两个模型（函数调用、内存四区模型）
指针做函数参数（一级指针、二级指针、三级指针；指针的输入和输出）
函数指针做函数参数
C语言项目开发理念：接口的封装和设计、模块之间解耦合
深入理解C++语言知识体系
封装、继承、多态
项目开发中C++工具的应用
C++项目开发理念（面向抽象类编程）
进一步理解安全传输平台secmngclient和secmngserver的业务模型
用C++做开发常见套路
二、安全传输平台项目扩展——C复习-C++复习
1、C语言知识体系复习-两个模型
》两个模型（函数调用、内存四区模型）
示例：main函数调用fun1()函数，fun1()函数调用fun2()函数，fun2()函数调用fun3()函数：
问题1：在函数main中分配的内存，在fun3()中能用吗？
都能用
问题2：在函数fun3()中分配的内存 在main函数中能用吗？
内存 堆 栈 全局区（静态变量） 代码区——要看分配的内存在哪，全局和malloc（栈）得到的可以用
》理念：输入和输出
角度：站在被调用函数的调度去思考 函数1调用函数2
输入：函数1调用函数2，在函数1中分配内存，供函数2使用
输出：函数1调用函数2，在函数2中分配内存，供函数1使用
2、C语言知识体系复习-指针做函数api实现
》指针做函数参数（一级指针、二级指针、三级指针；指针的输入和输出）
案例1：指针做函数参数
需求：写一个接口 完成配置文件的读 要求一次性把N行数据 返给调用者
>dm01_指针做函数参数.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" //间接赋值成立的三个条件 //条件1: 定义两个变量 (形参 实参) //条件2: 建立关联 若为函数调用 实参取地址 传给 形参 //条件3: 在被调用函数中 *p 实参的地址 去 间接的修改实参的值 // 用N级形参 去修改 N-1级实参的值 //写一个接口 完成配置文件的读 要求一次性把N行数据 返给调用者 int getFileContent(char *pFileName/*in*/, char ***p, int *nLine) { char **tmpP = NULL; int i = 0; tmpP = (char **)malloc(sizeof(char *)* 10); if (tmpP == NULL) { printf("func getFileContent() err: "); return -1; } for (i = 0; i < 10; i++) { tmpP[i] = (char *)malloc(20); sprintf(tmpP[i], "%d%d%d", i, i, i); } //间接赋值 *p = tmpP; //*p实参的地址 放在=的左边 去间接的修改 实参的值 //*p1 = *p2; *nLine = 10; return 0; } int getFileContent_Free(char **p, int iLine) { int i = 0; if (p == NULL) { return 0; } for ( i = 0; i < iLine; i++) { free(p[i]); } free(p); //p = NULL; return 0; } // 既可以把指针所指向的内存空间给释放掉 并且把实参重新赋值成NULLL int getFileContent_Free2(char ***p, int iLine) { getFileContent_Free(*p, iLine); *p = NULL; return 0; } int main() { int ret = 0, i = 0; char *myFileName = "c:\1.txt"; char **myP = NULL; int myLine = 0; printf("hello...\n"); //获取文件内容 ret = getFileContent(myFileName, &myP, &myLine); if (ret != 0) { printf("func getFileContent() err:%d \n", ret); return ret; } //打印文件内容 按照行 for (i = 0; i < myLine; i++) { printf("%s\n", myP[i]); } //getFileContent_Free(myP, myLine); getFileContent_Free2(&myP, myLine); system("pause"); return 0; }
问题：为什么getFileContent_Free中释放完内存后不能p = NULL？
直接修改p的值，时无法传给（main函数）实参的，所以getFileContent_Free2中*p实参的地址 放在=的左边可以去间接的修改 实参的值。为加深理解：譬如可以在main函数中通过myP=0x11直接修改实参的值，也可以通过*(&myP)=0x11间接修改实参的值，只不过是把*(&myP)=0x11放到被调用函数getFileContent_Free2中，而在被调用函数中getFileContent_Free使用(&myP)=0x11是无法修改实参的值的。所以在getFileContent_Free中修改p的值（p=NULL），与实参没有任何关系（更改不掉的），反而实参指向的空间因为没有了，会出现野指针。
3、C语言知识体系复习-模拟函数调用入栈出栈内存模型
》dm01_指针做函数参数.c 函数调用模型
注意：变量的本质：门牌号（内存的标号）
给变量赋值：给变量所代表的内存空间赋值。
4、C语言知识体系复习-间接赋值的重要性和成立三个条件
》间接赋值成立的三个条件
条件1：定义两个变量 (形参 实参)
条件2：建立关联 若为函数调用 实参取地址 传给 形参
条件3：在被调用函数中 *p 实参的地址 去 间接的修改实参的值
用N级形参 去修改 N-1级实参的值
5、C++语言知识体系复习-多态理解1
》多态成立的三个条件
要继承、虚函数重写、父类指针(引用)指向子类对象
效果：同一个调用语句 可以有多种形态(多种调用方法)
多态的意义？要从3大理念看。
》面向对象的三大理念
封装：类的对象做函数参数的角度1 突破了C语言函数的概念
继承：可以使用老爹的东西
多态：老爹可以使用后来人写的代码 可扩展 模块的解耦合
》多态的现象: 同一个调用语句 可以有多种形态
扔过来一个子类对象 执行子类API函数
扔过来一个父类对象 执行父类API函数
》C++编译器如何实现多态？
1）提前布局 2）迟绑定(动态联编)
说明：C++编译器为含有虚函数的类的对象提前布局vptr指针和虚函数表 ;在发生多态的时候 (虚函数调用的时候), 去虚函数表中查找调用地址(函数的入口地址)；执行后来人写的代码。
6、C++语言知识体系复习-多态理解2
练习：dm02_多态理解.cpp
#include <iostream> using namespace std; //多态成立的三个条件 // 要继承 虚函数重写 父类指针(引用)指向子类对象 //效果: 同一个调用语句 可以有多种形态(多种调用方法) //多态的意义 //面向对象的三大理念 //封装 类的对象做函数参数的角度1 突破了C语言函数的概念 //继承 可以使用老爹的东西 //多态 老爹可以使用后来人写的代码 可扩展 模块的解耦合 //1 提前布局 2 迟绑定(动态联编) class MyParent { public: MyParent() { cout << "我是爹 构造" << endl; } public: virtual void print() { cout << "我是爹 working" << endl; } protected: private: int a; }; class MyChhild : public MyParent { public: MyChhild() { cout << "我是儿子 构造" << endl; } public: virtual void print() { cout << "我是儿子 working" << endl; } protected: private: }; //10:35写 class MyChhildChild : public MyChhild { public: MyChhildChild() { cout << "我是孙子 构造" << endl; } public: virtual void print() //2 { cout << "我是孙子 working" << endl; } protected: private: }; //搭建一个舞台 让对象唱戏 10:20 void howToPrintf(MyParent *base) { base->print(); //多态的现象: 同一个调用语句 可以有多种形态 //1 //扔过来一个子类对象 执行子类API函数 //扔过来一个父类对象 执行父类API函数 //C++编译器为含有虚函数的类的对象提前布局vptr指针和虚函数表 ;在发生多态的时候 (虚函数调用的时候), 去虚函数表中查找调用地址(函数的入口地址) //执行后来人写的代码 } int main() { MyParent p1; //vptr指针 //虚函数表 MyChhild c1; howToPrintf(&p1); howToPrintf(&c1); MyChhildChild cc1; howToPrintf(&cc1); cout << "hello..." << endl; system("pause"); return 0; }
多态理念场景图：
7、C++语言知识体系复习-C和C++横向比较
C和C++都是面向接口的。
8、C语言知识体系复习-回调函数
需求：用C语言的语法实现多态？
了解语法，练习：dm03_函数指针做函数参数.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "string.h" //语法 //如何理解函数指针做函数参数(你是如何理解回调函数) //语法层次上: 谁调用含有函数指针做函数参数的api函数 谁提供回调函数的入口地址 //调用关系上: 本来你去调用框架 ,结果 框架反过来调用你的API函数 ,所以叫回调 //好处:任务的调用者和任务的编写者解耦合 int myAdd(int a, int b) { int c = 0; c = a + b; return c; } int myAdd2(int a, int b) { int c = 0; c = a + b; return c; } int myAdd3(int a, int b) { int c = 0; c = a + b; return c; } //11:10 int myAdd4(int a, int b) { int c = 0; printf("func myAdd4() doing\n"); c = a + b; return c; } //搭建平台 框架 能调用后来人写的代码 11:05 int MyFrameAdd(int (*myAddParam)(int a, int b), int mya, int myb) { int c = myAddParam(mya, myb); printf("%d, ", c); //间接调用 return 0; } int main() { int mya = 10; int myb = 20; printf("直接调用 %d, ", myAdd(mya, myb)); //直接调用 MyFrameAdd(myAdd4, 30, 40); printf("hello...\n"); system("pause"); return 0; }
》如何理解函数指针做函数参数(你是如何理解回调函数)？
语法层次上: 谁调用含有函数指针做函数参数的api函数 谁提供回调函数的入口地址
调用关系上: 本来你去调用框架 ,结果 框架反过来调用你的API函数 ,所以叫回调
好处:任务的调用者和任务的编写者解耦合
》回调函数模型：
9、C++面向抽象类编程思想回顾
》设计模式基本原则
依赖倒置原则 (DIP,Dependence Inversion Principle)
依赖于抽象(接口),不要依赖具体的实现(类)，也就是针对接口编程。
（1）
（2）
练习：dm04_面向抽象类编程.cpp
#include <iostream> using namespace std; class AbsMianBoard { public: virtual int doThing() = 0; protected: private: }; class HSMainBoard : public AbsMianBoard { public: virtual int doThing() { cout << "华硕主板 工作...\n"; return 0; } protected: private: }; class AbsCpu { public: virtual int doThing() = 0; protected: private: }; class ARMCpu : public AbsCpu { public: virtual int doThing() { cout << "ARMCpu 工作...\n"; return 0; } protected: private: }; // class AbsHardDisk { public: virtual int doThing() = 0; protected: private: }; class XSDisk : public AbsHardDisk { public: virtual int doThing() { cout << "XSDisk 工作...\n"; return 0; } protected: private: }; class Computer { public: Computer(AbsMianBoard *absMainBoard, AbsHardDisk *absHardDisk, AbsCpu *absCpu) { m_absMainBoard = absMainBoard; m_absHardDisk = absHardDisk; m_absCpu = absCpu; } void doWork() { m_absMainBoard->doThing(); m_absHardDisk->doThing(); m_absCpu->doThing(); } protected: private: AbsMianBoard *m_absMainBoard; AbsHardDisk *m_absHardDisk; AbsCpu *m_absCpu; }; int main() { AbsMianBoard *absMainBoard = new HSMainBoard; AbsHardDisk *absHardDisk = new XSDisk; AbsCpu *absCpu = new ARMCpu; Computer myComputer(absMainBoard, absHardDisk, absCpu); myComputer.doWork(); cout << "hello..." << endl; system("pause"); return 0; }
三、安全传输平台项目扩展——keymngclient重构
1、项目需求和方案
需求回顾：
app1、app2改动最小，最好是不改动
保证密钥的安全分发
网点的（对接入点做）生命周期的管理
其他需求 性能 稳定
》需求和方案回顾：
2、C++类对象之间的关系-依赖和关联
类与类之间的关系对于理解面向对象具有很重要的作用，以前在面试的时候也经常被问到这个问题，在这里我就介绍一下。
》类与类之间存在以下关系:
(1)泛化(Generalization)
(2)关联(Association)
(3)依赖(Dependency)
(4)聚合(Aggregation)
（1）依赖(虚线): 一个类是另外一个类的函数参数或者函数返回值 //案例：张三开车
（2）关联(实线) 关联 张三 有车 一个类 是 另外一个类的成员变量 //案例：张三有车
（3）聚合(菱形实线) : 整体和部分的关系 汽车 发动机 (汽车可以选择各个型号的发动机)
（4）组合(实心形加实线) : 生命体,整体和部分的关系 汽车 发动机 (人 和 五脏六腑)
3、密钥协商客户端业务流复习
》SecMngclient和SecMngServer总体业务流设计
4、keymngclient设计与实现-思路
》secmngclient文件逻辑关系
5、keymngclient设计与实现-keymngclient的hello
（1）新建目录secmng，然后在secmng目录下拷贝makefile、新建inc目录和src目录，inc和src目录分别放置之前的头文件和源文件；
（2）修改*.c为*.cpp（如：修改keymngclient.c文件名为keymngclient.cpp）；修改*.h中ifdef..endif更改为#pragma once；然后更改keymngclient.cpp输入输出（先只输出hello）和头文件；
（3）修改makefile（采用g++；目标文件改为.cpp；链接不需要的.o注释掉）
（4）测试
6、keymngclient设计与实现-LogHelper类
（1）修改keymnglog.h，增加LogHelper类，然后把keymnglog.cpp中的函数和全局变量添加到LogHelper类中，做成员变量和成员函数（增加static关键字）；修改头文件；
（2）修改keymnglog.cpp，增加类的属性；
（3）修改keymngclient.cpp中调用LogHelper类中成员函数；
（4）修改makefile（增加链接的keymnglog.o）；
（5）make编译，然后执行>./keymngclient 测试
7、keymngclient设计与实现-myipc类
（1）修改myipc_shm.h，增加MyIpc_ShmHelper类，然后把myipc_shm.cpp中的函数和全局变量添加到MyIpc_ShmHelper类中，做成员变量和成员函数（增加static关键字）；修改头文件；
（2）修改myipc_shm.cpp，增加类的属性；
（3）修改makefile（增加链接的myipc_shm.o）；
（4）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
（5）报错void *转换到int损失精度，所以更改为：long myTmp = reinterpret_cast<int>(tempptr);
8、keymngclient设计与实现-KeyMng_ShmOp类
（1）修改keymng_shmop.h，增加KeyMng_ShmOp类，然后把keymng_shmop.cpp中的函数和全局变量添加到KeyMng_ShmOp类中，做成员变量和成员函数（增加static关键字）；修改头文件；
（2）修改keymng_shmop.cpp，增加类的属性；
（3）修改makefile（增加链接的keymng_shmop.o）；
（4）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
（5）报错IPC_Creatshm、IPC_Mapshm、IPC_UnMapShm在此作用域中尚未声明，keymng_shmop.cpp中所有相应的IPC_xxx前面作用域加上MyIpc_ShmHelper::
（6）报错KyeMng_log在此作用域中尚未声明，keymng_shmop.cpp中所有的KyeMng_log前面作用域加上LogHelper::
（7）报错void *型指针用在了算术表达式中，所以更改为：pNode = reinterpret_cast<NodeSHMInfo *>(reinterpret_cast<long>(mapaddr)+sizeof(NodeSHMInfo)*i );
9、keymngclient设计与实现-应用程序框架类和业务流类设计思想
主框架增加：设计应用程序类KeyMngClientApp和业务流类KeyMngClientOp；所以在keymngclient.cpp中主函数修改为：
int main() { cout << "hello keymngclient...\n"; /*
KeyMngClientApp keyMngClientApp; KeyMngClientOp keyMngClientOp; //把业务流类对象 注入到 应用程序框架中 keyMngClientApp.setKeyMngClientOp(&keyMngClientOp); keyMngClientApp.init(); keyMngClientApp.run(); keyMngClientApp.exit(); */ return 0; }
10、keymngclient设计与实现-keymngclientapp
（1）拷贝keymngclient.cpp为keymngclientapp.cpp，拷贝keymngclient.cpp为keymngclientapp.h
（2）keymngclientapp.h删除除头文件其他部分，并注释掉socket相关的头文件，然后设计KeyMngClientApp类：
class KeyMngClientApp { public: KeyMngClientApp(); ~KeyMngClientApp(); public:int init(); int run(); int exit(); };
（3）keymngclientapp.cpp中注释掉socket相关的头文件，增加输入C++头文件，实现KeyMngClientApp类中的成员函数（内部实现待写，都先写return 0）；
（4）修改makefile（增加链接的keymngclientapp.o）；
（5）keymngclient.cpp增加头文件 #include "keymngclientapp.h"，主函数更改声明；
（6）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
11、keymngclient设计与实现-keymngclientop
（1）keymngclientop.h设计KeyMngClientOp类：
class KeyMngClientOp { public: //初始化客户端 全局变量 int MngClient_InitInfo(MngClient_Info *pCltInfo); int MngClient_Quit(MngClient_Info *pCltInfo); int MngClient_Agree(MngClient_Info *pCltInfo); int MngClient_Check(MngClient_Info *pCltInfo); int MngClient_Revoke(MngClient_Info *pCltInfo); int MngClient_view(MngClient_Info *pCltInfo); };
（2）keymngclientop.cpp中注释掉socket相关的头文件，成员函数增加类的属性，成员函数（内部实现待修改，都只留return 0，其他都注释掉）；
（3）修改makefile（增加链接的keymngclientop.o）；
（4）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
（5）keymngclientapp.h中KeyMngClientApp类中增加成员
class KeyMngClientApp { public: KeyMngClientApp(); ~KeyMngClientApp(); public: int setKeyMngClientOp(KeyMngClientOp *keyMngClientOp); int init(); int run(); int exit(); public: KeyMngClientOp *m_keyMngClientOp; };
（6）keymngclientapp.cpp中实现成员函数setKeyMngClientOp；
int KeyMngClientApp::setKeyMngClientOp(KeyMngClientOp *keyMngClientOp) { m_keyMngClientOp = keyMngClientOp; return 0; }
（7）keymngclient.cpp主函数更改声明和调用；
（8）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
12、keymngclient设计与实现-初始化流程编写
keymngclientapp.cpp实现init函数：
int KeyMngClientApp::init() { m_keyMngClientOp->MngClient_InitInfo(m_MngClientInfo); return 0; }
由于MngClient_InitInfo(m_MngClientInfo)中使用到了m_MngClientInfo结构体，应该怎么分配内存呢？
（1）keymngclient.cpp中增加api函数
int main() { cout << "hello keymngclient...\n"; KeyMngClientApp keyMngClientApp; KeyMngClientOp keyMngClientOp; MngClient_Info mngClientInfo; //把业务流类对象 注入到 应用程序框架中 keyMngClientApp.setKeyMngClientOp(&keyMngClientOp); keyMngClientApp.setMngClientInfo(&mngClientInfo); keyMngClientApp.init(); keyMngClientApp.run(); keyMngClientApp.exit(); return 0; }
（2）keymngclientapp.h中增加成员函数和成员变量：
class KeyMngClientApp { public: KeyMngClientApp(); ~KeyMngClientApp(); public: int setKeyMngClientOp(KeyMngClientOp *keyMngClientOp); int setMngClientInfo(MngClient_Info *mngClientInfo); int Usage(); int init(); int run(); int exit(); public: KeyMngClientOp *m_keyMngClientOp; MngClient_Info *m_MngClientInfo; };
（3）keymngclientapp.cpp实现成员函数setMngClientInfo；
int KeyMngClientApp::setMngClientInfo(MngClient_Info *mngClientInfo) { m_MngClientInfo = mngClientInfo; return 0; }
（4）keymngclientop.cpp更改MngClient_InitInfo函数中调用的函数的类作用域；
（5）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
13、keymngclient设计与实现-初始化流程调试
>gdb keymngclient
调试后，在keymngclient.cpp中增加返回值判断
int main() { int ret = 0; cout << "hello keymngclient...\n"; KeyMngClientApp keyMngClientApp; KeyMngClientOp keyMngClientOp; MngClient_Info mngClientInfo; //把业务流类对象 注入到 应用程序框架中 keyMngClientApp.setKeyMngClientOp(&keyMngClientOp); keyMngClientApp.setMngClientInfo(&mngClientInfo); ret = keyMngClientApp.init(); if (ret != 0) { printf("keymngclient init err:%d \n", ret); return ret; } printf("keymngclient init ok \n"); keyMngClientApp.run(); keyMngClientApp.exit(); return 0; }
14、keymngclient设计与实现-密钥协商编写和调试
（1）keymngclientapp.cpp中实现成员函数Usage()、run()；
（2）keymngclientop.cpp中打开之前注释的密钥协商的函数MngClient_Agree（增加里边调用的函数的作用域，先注释掉日志调用）；
（3）make编译，然后执行>./keymngclient；测试
（4）打开socket函数和头文件；
（5）报错：poolsocket.h:5:错误：expected unqualified-id before 'C'；poolsocket.h中第5行更改为extern "C"（注意：在linux下gcc中extern 'C'单引号没有问题，但是g++单引号会报错，需要更改为双引号extern "C"！！！）
（6）打开另一个终端，启动原来C编写的服务器后台>./keymngserver，然后再原终端执行>./keymngclient；测试
在学习安全传输平台项目总结了笔记，并分享出来。有问题请及时联系博主：Alliswell_WP，转载请注明出处。
posted on 2020-08-03 15:49 Alliswell_WP 阅读(380) 评论(0) 编辑 收藏 举报
