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boost.asio系列――socket编程

2016-09-28 00:00:00 广州睿丰德信息科技有限公司 阅读
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asio的主要用途还是用于socket编程,本文就以一个tcp的daytimer服务为例简单的演示一下如何实现同步和异步的tcp socket编程。

客户端

客户端的代码如下:

    #include <iostream>
    #include <boost/array.hpp>
    #include <boost/asio.hpp>

    using boost::asio::ip::tcp;

    int main(int argccharargv[])
    {
        try
        {
            boost::asio::io_service io_service;
            tcp::endpoint end_point(boost::asio::ip::address::from_string("127.0.0.1"), 3200);

            
tcp::socketsocket(io_service);
            socket.
connect(end_point);

            for (;;)
            {
                boost::array<char, 128> buf;
                boost::system::error_code error;

                size_t len = socket.
read_some(boost::asio::buffer(buf), error);

                if (error == boost::asio::error::eof)
                    break// Connection closed cleanly by peer.
                else if (error)
                    throw boost::system::system_error(error); // Some other error.

                std::cout.write(buf.data(), len);
            }
        }
        catch (std::exception& e)
        {
            std::cerr << e.what() << std::endl;
        }

        return 0;
    }

主要流程如下:

  1. 通过tcp::socket类定义一个tcp client对象socket
  2. 通过connect函数连接服务器,打开socket连接。
  3. 通过read_some函数来读数据

另外,还可以通过write_some来写数据,通过close来关闭socket连接(这里是通过释放socket对象隐式释放连接)。

服务器

服务器代码如下:

    #include <ctime>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <boost/asio.hpp>

    using namespace boost;
    using boost::asio::ip::tcp;

    int main()
    {
        try
        {
            asio::io_service io_service;
            tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 3200));

            for (;;)
            {
                tcp::socket socket(io_service);
                acceptor.accept(socket);

                time_t now = time(0);
                std::string message = ctime(&now);

                system::error_code ignored_error;
                socket.write_some(asio::buffer(message), ignored_error);
            }
        }
        catch (std::exception& e)
        {
            std::cerr << e.what() << std::endl;
        }

        return 0;
    }

主要流程如下:

  1. 通过tcp::acceptor创建一个tcp server对象,并绑定端口(也可以不在构造器中自动绑定,而通过bind函数手动绑定)
  2. 通过accept函数获取远端连接
  3. 通过远端连接的write_some函数将数据发往客户端

异步服务器

前面的服务器是同步版本,在大并发的场景下一般需要用到异步socket。服务器的异步版本如下:

    #include <ctime>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <memory>
    #include <functional>
    #include <boost/asio.hpp>

    using boost::asio::ip::tcp;
    using namespace std;

    void process_client(shared_ptr<tcp::socketclient)
    {
        time_t now = time(0);
        
shared_ptr<string> message(new string(ctime(&now)));

        auto callback = [=](const boost::system::error_codeerr ,size_t size)
        {
            if ((int)size == message->length())
                cout << "write completed" << endl;
        };

        client->
async_send(boost::asio::buffer(*message), callback);
    }

    typedef function<void (const boost::system::error_code&)> accept_callback;
    void start_accept(tcp::acceptorserver)
    {
        
shared_ptr<tcp::socket> client(new tcp::socket(server.get_io_service()));
        accept_callback callback = [&server, client](const boost::system::error_codeerror)
            {
                if (!error)
                    process_client(client);

                start_accept(server);
            };

        server.
async_accept(*client, callback);
    }

    int main()
    {
        try
        {
            boost::asio::io_service io_service;
            tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 3200));
            start_accept(acceptor);
            io_service.run();
        }
        catch (std::exception& e)
        {
            std::cerr << e.what() << std::endl;
        }
        return 0;
    }

这个异步版本的逻辑倒不是很复杂,基本上和.net中传统的异步socket相似,不过需要注意的是,由于c++中内存需要自己管理,而asio框架也没有提供任何管理机制,因此需要注意async_accept、async_send等函数的参数生命周期,切记不能在里面传入栈变量的引用。如果是堆变量,需要确保释放,本例中我是通过share_ptr来实现的自动释放。

更多的示例请参看asio官方文档

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