WebSocket 跨平台通信示例

这个项目演示了如何使用 C++和 Python 实现 WebSocket 通信。包含完整的客户端和服务器实现，支持 Windows、Linux 和 macOS。

📋 项目结构

.
├── python_server.py      # Python WebSocket服务器
├── python_client.py      # Python WebSocket客户端
├── cpp_server.cpp        # C++ WebSocket服务器
├── cpp_client.cpp        # C++ WebSocket客户端
├── CMakeLists.txt        # C++项目构建配置
├── requirements.txt      # Python依赖
└── README.md            # 本文件

🔧 依赖要求

Python 环境

• Python 3.7+
• websockets 库

C++环境

• C++17 编译器（GCC 7+, Clang 6+, MSVC 2017+）
• Boost 库 1.70+（需要 system 和 json 组件）
• CMake 3.10+

📦 安装依赖

安装 Python 依赖

pip install -r requirements.txt

安装 C++依赖

Windows

# 使用vcpkg安装Boost
vcpkg install boost-beast:x64-windows boost-json:x64-windows

Ubuntu/Debian

sudo apt-get update
sudo apt-get install libboost-all-dev cmake g++

macOS

brew install boost cmake

🚀 编译 C++程序

使用 CMake（推荐）

# 创建构建目录
mkdir build
cd build

# 配置项目
cmake ..

# 编译
cmake --build .

# 编译后的可执行文件在build目录下

手动编译

Linux/macOS

# 编译客户端
g++ -std=c++17 cpp_client.cpp -o cpp_client -lboost_system -lpthread

# 编译服务器
g++ -std=c++17 cpp_server.cpp -o cpp_server -lboost_system -lpthread

Windows (使用 MSVC)

cl /EHsc /std:c++17 cpp_client.cpp /link boost_system.lib
cl /EHsc /std:c++17 cpp_server.cpp /link boost_system.lib

💡 使用示例

示例 1: Python 服务器 + C++客户端

终端 1 - 启动 Python 服务器:

python python_server.py

终端 2 - 启动 C++客户端:

# Linux/macOS
./build/cpp_client localhost 8765

# Windows
build\Debug\cpp_client.exe localhost 8765

示例 2: C++服务器 + Python 客户端

终端 1 - 启动 C++服务器:

# Linux/macOS
./build/cpp_server 8766

# Windows
build\Debug\cpp_server.exe 8766

终端 2 - 启动 Python 客户端:

python python_client.py ws://localhost:8766

示例 3: 多客户端通信

你可以同时运行多个客户端（Python 或 C++），它们都能相互通信：

终端 1 - Python 服务器:

python python_server.py

终端 2 - C++客户端 1:

./build/cpp_client

终端 3 - Python 客户端:

python python_client.py

终端 4 - C++客户端 2:

./build/cpp_client

📨 消息格式

所有消息使用 JSON 格式：

发送的消息

{
  "type": "message",
  "message": "你的消息内容",
  "timestamp": "2025-10-03T12:00:00Z",
  "from": "Python客户端" 或 "C++ Client"
}

欢迎消息

{
  "type": "welcome",
  "message": "欢迎连接到WebSocket服务器!",
  "timestamp": "2025-10-03T12:00:00Z"
}

响应消息

{
  "type": "response",
  "original_message": {...},
  "echo": "服务器收到: 你的消息",
  "timestamp": "2025-10-03T12:00:00Z"
}

广播消息

{
  "type": "broadcast",
  "from": "客户端地址",
  "message": "广播的消息内容",
  "timestamp": "2025-10-03T12:00:00Z"
}

🎯 功能特性

• ✅ 跨平台支持（Windows、Linux、macOS）
• ✅ Python 和 C++互操作
• ✅ JSON 消息格式
• ✅ 多客户端支持
• ✅ 消息广播功能
• ✅ 时间戳记录
• ✅ 异步 I/O
• ✅ 自动重连支持（可扩展）

🔍 测试步骤

1. 启动服务器

   python python_server.py

2. 启动 C++客户端

   ./build/cpp_client

3. 发送消息

   • 在客户端输入任意文本并按回车
   • 服务器会回显消息
   • 其他客户端会收到广播

4. 测试跨语言通信

   • 同时运行 Python 客户端和 C++客户端
   • 验证它们能相互接收消息

🛠️ 故障排除

Boost 库找不到

# Linux: 设置Boost路径
export BOOST_ROOT=/path/to/boost

# Windows: 在CMake中指定
cmake -DBOOST_ROOT=C:\path\to\boost ..

端口被占用

# 更改服务器端口
python python_server.py  # 修改代码中的端口号
./cpp_server 9000  # 使用不同端口

连接被拒绝

• 确保服务器已启动
• 检查防火墙设置
• 验证 IP 地址和端口正确

📚 扩展建议

1. 添加认证机制 - 实现用户登录验证
2. 消息加密 - 使用 SSL/TLS 加密 WebSocket 连接
3. 持久化 - 将消息保存到数据库
4. Web 界面 - 添加浏览器端 WebSocket 客户端
5. 重连机制 - 实现自动重连功能
6. 心跳检测 - 添加连接健康检查

📄 许可证

本项目仅供学习和参考使用。

🤝 贡献

欢迎提交问题和改进建议！

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祝你使用愉快！ 🎉