TCP-калькулятор и клиент-верификатор

Учебный клиент-серверный проект на C++ для знакомства с TCP, неблокирующими сокетами и событийной моделью Linux epoll. Сервер вычисляет арифметические выражения, а клиент создаёт несколько параллельных соединений, отправляет выражения фрагментами и проверяет полученные результаты.

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as Server
    C->>S: TCP-соединение №1
    C->>S: TCP-соединение №2 ... №N
    loop Для каждого соединения
        C->>S: Фрагменты строки с выражениями
        C->>S: перевод строки — конец запроса
        S-->>C: Результаты вычислений
        C->>C: Сравнение с локальным результатом
    end

Loading

Возможности

• одновременная работа с несколькими TCP-соединениями;
• неблокирующий ввод-вывод через epoll;
• намеренное разбиение запроса на случайные фрагменты для проверки потоковой природы TCP;
• от одного до трёх выражений в одном запросе;
• операции +, -, *, / с учётом приоритета умножения и деления;
• автоматическая проверка ответа сервера на стороне клиента.

Структура проекта

Каталог	Назначение	Документация
Server	TCP-сервер, принимающий выражения и возвращающий результаты	README сервера
Client	Генератор запросов и верификатор ответов	README клиента

Требования

• Linux: проект использует epoll, POSIX-сокеты и заголовок unistd.h;
• компилятор с поддержкой C++23;
• CMake 3.31 или новее.

Сборка

Из корня репозитория выполните:

cmake -S . -B build
cmake --build build

После сборки исполняемые файлы находятся в build/Server/Server и build/Client/Client.

Запуск

Сначала запустите сервер, указав свободный TCP-порт:

./build/Server/Server 8080

Во втором терминале запустите клиент:

./build/Client/Client 6 3 127.0.0.1 8080

Аргументы клиента:

Аргумент	Описание
6	количество чисел в каждом выражении
3	количество параллельных TCP-соединений
127.0.0.1	IPv4-адрес сервера
8080	порт сервера

При успешной проверке клиент выводит отправленную строку:

✅ OK: 58/96/71/62*19/82
✅ OK: 79-77+29/67*35-27 52+46/12+57/67/53 80+52*95-8*35-64

Если ответ отличается от локально вычисленного результата, выводятся запрос, ожидаемые значения и ответ сервера:

❌ Incorrect
Sent:     24/75*16*59*91+8
Expected: 27497.3
Received: 24.000000

Протокол обмена

Клиент формирует строку из одного или нескольких выражений. Выражения разделяются пробелом, а запрос завершается символом новой строки:

2+2*3 100/4-5

Ответ содержит результаты в том же порядке и также завершается переводом строки:

8.000000 20.000000

Текущее ограничение

Клиент специально разбивает запрос на части, однако сервер сейчас начинает вычисление после каждого события чтения, не дожидаясь конца строки. Поскольку TCP не сохраняет границы отправленных фрагментов, один запрос может быть обработан частично. Это объясняет возможный вывод Incorrect и служит основной точкой для дальнейшего улучшения проекта: накапливать данные в recv_buffer и обрабатывать только полные строки.

Лицензия

Учебный проект. Отдельный файл лицензии в репозитории не указан.