Проблемы с приложением для пирингового чата – управление именем пира и соединениями

Я работаю над простым приложением для однорангового чата с использованием TCP и столкнулся с несколькими проблемами во время тестирования. Я протестировал приложение, запустив два экземпляра локально, но столкнулся с несколькими ошибками, которые не могу понять.

Краткое описание кода: Приложение использует TCP для установления соединения между двумя участниками, позволяя им общаться. Один участник слушает на динамически выбранном свободном порту, а подключающийся участник автоматически получает порт без ручного ввода. Связь осуществляется путем отправки сообщений между двумя подключенными участниками, имена которых отображаются вместе с каждым сообщением.

Вот фрагмент кода, обрабатывающий подключение участников и обмен сообщениями (полный файл прилагается):

bool establish_connection(int &connection_sock, int listening_sock, const std::string &peer_ip, int peer_port)
{
    bool connected = false;
    //  Попытка подключиться к обнаруженному участнику (режим клиента)
    if (!peer_ip.empty() && peer_port > 0)
    {
        // Создание TCP-сокета для соединения
        connection_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if (connection_sock == -1)
        {
            std::cerr << "Не удалось создать сокет для подключения к участнику." << std::endl;
            return false; // Возвращаем false, если создание сокета не удалось
        }

        // Настройка структуры адреса участника
        sockaddr_in peer_addr;
        peer_addr.sin_family = AF_INET;
        peer_addr.sin_port = htons(peer_port);
        inet_pton(AF_INET, peer_ip.c_str(), &peer_addr.sin_addr);
..........

и

void handle_chat_session(int connection_sock, const std::string &peer_name)
{
    char buffer[256];
    std::string input_message;
    fd_set read_fds;
    struct timeval tv;

    std::cout << "Чат-сессия начата с участником: " << peer_name << std::endl;

    while (true)
    {
        FD_ZERO(&read_fds);
        FD_SET(STDIN_FILENO, &read_fds);
        FD_SET(connection_sock, &read_fds);

        tv.tv_sec = 0;
        tv.tv_usec = 100000; // тайм-аут 100мс

        int max_fd = std::max(STDIN_FILENO, connection_sock) + 1;
        int activity = select(max_fd, &read_fds, NULL, NULL, &tv);
    ...................
 

Проблемы, с которыми я сталкиваюсь:

1. Неправильное отображение имени участника:

Когда два участника подключены, один из участников отображает имя другого участника как свое собственное. Например, если участник A общается с участником B, участник A видит “B” как отправителя своих собственных сообщений. Я не уверен, является ли это ошибкой в том, как имя участника передается или обрабатывается во время соединения.

2. Нет обнаружения отключения участника:

Когда один участник отключается от чата, другой участник, похоже, не замечает отключения и продолжает ждать сообщений. Есть ли проблемы с тем, как приложение обрабатывает отключения сокетов?

3. Нет обнаружения нового участника после повторного подключения:

Если участник покидает чат, а другой участник присоединяется вместо него, существующий участник, похоже, не осознает, что новый участник присоединился. Чат продолжается так, как будто предыдущий участник все еще подключен. Должно ли приложение активно отслеживать изменения в подключениях участников?

4. Другие потенциальные ошибки:

Я подозреваю, что могут быть и другие проблемы, связанные с тем, как я обрабатываю подключения участников или обмен сообщениями. Я был бы признателен за любые советы от сообщества по тому, что еще вы заметили в коде, что может вызвать нестабильность или ошибки даже в простых сценариях.

Что я попробовал:

Я дважды проверил логику обработки имен участников, но не могу найти ошибку. Я попытался обработать отключения, проверяя состояние сокета, но похоже, что это не срабатывает, когда участник уходит. Я просмотрел логику обработки соединений, но, возможно, упустил что-то в плане повторного подключения и обнаружения новых участников. Я был бы признателен за любые идеи о том, как исправить эти ошибки или улучшить надежность подключений участников!

Среда:

Я запускаю это приложение на Ubuntu, используя два локальных экземпляра приложения для имитации одноранговой связи. Используется select() для неблокирующего ввода-вывода и динамического назначения портов для слушающих участников.

ссылка на Github репозиторий