boost.asio系列——socket编程

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 argc, char* argv[])

{

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：

通过tcp::socket类定义一个tcp
client对象socket

通过connect函数连接服务器，打开socket连接。

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：

通过tcp::acceptor类创建一个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）

通过accept函数获取远端连接

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::socket> client)

{

time_t now = time(0);

shared_ptr<string>
message(new string(ctime(&now)));

auto callback = [=](const boost::system::error_code& err ,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::acceptor& server)

{

shared_ptr<tcp::socket>
client(new tcp::socket(server.get_io_service()));

accept_callback callback = [&server, client](const boost::system::error_code& error)

{

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。