boost::asio::ip::tcp实现网络通信的小例子

同步方式:

Boost.Asio是一个跨平台的网络及底层IO的C++编程库,它使用现代C++手法实现了统一的异步调用模型。

头文件

#include <boost/asio.hpp>
            

名空间

using namespace boost::asio;
            

ASIO库能够使用TCP、UDP、ICMP、串口来发送/接收数据,下面先介绍TCP协议的读写操作

对于读写方式,ASIO支持同步和异步两种方式,首先登场的是同步方式,下面请同步方式自我介绍一下:

大家好!我是同步方式!

我的主要特点就是执着!所有的操作都要完成或出错才会返回,不过偶的执着被大家称之为阻塞,实在是郁闷~~(场下一片嘘声),其实这样 也是有好处的,比如逻辑清晰,编程比较容易。

在服务器端,我会做个socket交给acceptor对象,让它一直等客户端连进来,连上以后再通过这个socket与客户端通信, 而所有的通信都是以阻塞方式进行的,读完或写完才会返回。

在客户端也一样,这时我会拿着socket去连接服务器,当然也是连上或出错了才返回,最后也是以阻塞的方式和服务器通信。

有人认为同步方式没有异步方式高效,其实这是片面的理解。在单线程的情况下可能确实如此,我不能利用耗时的网络操作这段时间做别的事情,不是好的统筹方法。不过这个问题可以通过多线程来避免,比如在服务器端让其中一个线程负责等待客户端连接,连接进来后把socket交给另外的线程去 和客户端通信,这样与一个客户端通信的同时也能接受其它客户端的连接,主线程也完全被解放了出来。

我的介绍就有这里,谢谢大家!

好,感谢同步方式的自我介绍,现在放出同步方式的演示代码(起立鼓掌!):

服务器端

 1 #include <iostream>
 2 #include <boost/asio.hpp>
 3  
 4 using namespace boost::asio;
 5  
 6 int main(int argc, char* argv[])
 7 {
 8     // 所有asio类都需要io_service对象
 9     io_service iosev;
10     ip::tcp::acceptor acceptor(iosev, 
11         ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(), 1000));
12     for(;;)
13     {
14         // socket对象
15         ip::tcp::socket socket(iosev);
16         // 等待直到客户端连接进来
17         acceptor.accept(socket);
18         // 显示连接进来的客户端
19         std::cout << socket.remote_endpoint().address() << std::endl;
20         // 向客户端发送hello world!
21         boost::system::error_code ec;
22         socket.write_some(buffer("hello world!"), ec);
23  
24         // 如果出错,打印出错信息
25         if(ec)
26         {
27             std::cout << 
28                 boost::system::system_error(ec).what() << std::endl;
29             break;
30         }
31         // 与当前客户交互完成后循环继续等待下一客户连接
32     }
33     return 0;
34 } 

主要流程如下:
(1)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)
(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

客户端

 1 //code of client
 2 #include <iostream>
 3 #include <boost/array.hpp>
 4 #include <boost/asio.hpp>
 5 using namespace std;
 6 using boost::asio::ip::tcp;
 7  
 8 int main(int argc, char* argv[])
 9 {
10     try
11     {
12         //(1)通过tcp::socket类定义一个tcp client对象socket
13         boost::asio::io_service io;
14         tcp::socket socket(io);
15         
16         //(2)通过connect函数连接服务器,打开socket连接。
17         tcp::endpoint end_point(boost::asio::ip::address::from_string("127.0.0.1"), 3200);
18         socket.connect(end_point);
19  
20         for (;;)
21         {
22             boost::array<char, 128> buf;
23             boost::system::error_code error;
24  
25             //(3)通过read_some函数来读数据
26             size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(buf), error);
27  
28             if (error == boost::asio::error::eof)
29             {
30                 break;    //connection closed cleadly by peer
31             }
32             else if (error)
33             {
34                 throw boost::system::system_error(error);    //some other error
35             }
36  
37             cout.write(buf.data(), len);
38         }
39     }
40     catch (std::exception& e)
41     {
42         cout<<e.what()<<endl;
43     }
44 }

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)。

异步方式:

大家好,我是异步方式
和同步方式不同,我从来不花时间去等那些龟速的IO操作,我只是向系统说一声要做什么,然后就可以做其它事去了。如果系统完成了操作, 系统就会通过我之前给它的回调对象来通知我。
在ASIO库中,异步方式的函数或方法名称前面都有“async_ ” 前缀,函数参数里会要求放一个回调函数(或仿函数)。异步操作执行 后不管有没有完成都会立即返回,这时可以做一些其它事,直到回调函数(或仿函数)被调用,说明异步操作已经完成。
在ASIO中很多回调函数都只接受一个boost::system::error_code参数,在实际使用时肯定是不够的,所以一般 使用仿函数携带一堆相关数据作为回调,或者使用boost::bind来绑定一堆数据。
另外要注意的是,只有io_service类的run()方法运行之后回调对象才会被调用,否则即使系统已经完成了异步操作也不会有任 务动作。

好了,就介绍到这里,下面是我带来的异步方式TCP Helloworld服务器端:

 1 // BoostTcpServer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 
 2 // 
 3   
 4 #include "stdafx.h" 
 5 #include "boost/asio.hpp" 
 6 #include "boost/shared_ptr.hpp" 
 7 #include "boost/thread.hpp" 
 8   
 9 using namespace std; 
10 using namespace boost::asio; 
11   
12 #ifdef _MSC_VER 
13 #define _WIN32_WINNT  0X0501 //避免VC下编译警告 
14 #endif 
15   
16 #define PORT 1000 
17 #define IPV6 
18 //#define IPV4 
19   
20 class AsyncServer 
21 { 
22 public: 
23   //构造函数 
24   AsyncServer(io_service &io,ip::tcp::endpoint &ep):ios(io),acceptor(io,ep) 
25   { 
26     //acceptor(ios,ep); 
27     start(); 
28   } 
29   //启动异步接受客户端连接 
30   void start() 
31   { 
32     sock_ptr sock(new ip::tcp::socket(ios)); 
33     //当有连接进入时回调accept_handler函数 
34     acceptor.async_accept(*sock, 
35       boost::bind(&AsyncServer::accept_handler,this,placeholders::error,sock)); 
36   } 
37 private: 
38   io_service &ios; 
39   ip::tcp::acceptor acceptor; 
40   typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> sock_ptr; 
41   
42   void accept_handler(const boost::system::error_code &ec, sock_ptr sock) 
43   { 
44     if(ec)  
45       return; 
46     //输出客户端连接信息 
47     std::cout <<"remote ip:"<<sock->remote_endpoint().address()<<endl; 
48     std::cout <<"remote port:"<<sock->remote_endpoint().port() << std::endl; 
49     //异步向客户端发送数据,发送完成时调用write_handler 
50     sock->async_write_some(buffer("I heard you!"), 
51       bind(&AsyncServer::write_handler,this,placeholders::error)); 
52     //再次启动异步接受连接 
53     start(); 
54   } 
55   
56   void write_handler(const boost::system::error_code&) 
57   { 
58     cout<<"send msg complete!"<<endl; 
59   } 
60 }; 
61   
62 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
63 { 
64   try
65   { 
66     //定义io_service对象 
67     io_service ios; 
68     //定义服务端endpoint对象(协议和监听端口) 
69 #ifdef IPV4 
70     ip::tcp::endpoint serverep(ip::tcp::v4(),PORT); 
71 #endif 
72   
73 #ifdef IPV6 
74     ip::tcp::endpoint serverep(ip::tcp::v6(),PORT); 
75 #endif 
76     //启动异步服务 
77     AsyncServer server(ios, serverep); 
78     //等待异步完成 
79     ios.run(); 
80   } 
81   catch (std::exception& e) 
82   { 
83     cout<<e.what()<<endl; 
84   } 
85   return 0; 
86 } 

客户端一般无需采用异步方式,同同步方式即可。

posted @ 2019-02-21 11:55  Boblim  阅读(6477)  评论(0编辑  收藏