【boost学习】之boost::asio(3)——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。

一、同步服务器版本

客户端

客户端的代码如下：

//code of client#include <iostream>#include <boost/array.hpp>#include <boost/asio.hpp>using namespace std;using boost::asio::ip::tcp;int main(int argc, char* argv[]){try{//(1)通过tcp::socket类定义一个tcp client对象socketboost::asio::io_service io;tcp::socket socket(io);//(2)通过connect函数连接服务器，打开socket连接。tcp::endpoint end_point(boost::asio::ip::address::from_string("127.0.0.1"), 3200);socket.connect(end_point);for (;;){boost::array<char, 128> buf;boost::system::error_code error;//(3)通过read_some函数来读数据size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(buf), error);if (error == boost::asio::error::eof){break;//connection closed cleadly by peer}else if (error){throw boost::system::system_error(error);//some other error}cout.write(buf.data(), len);}}catch (std::exception& e){cout<<e.what()<<endl;}}

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：

//code of server#include <ctime>#include <iostream>#include <string>#include <boost/asio.hpp>using namespace std;using namespace boost;using boost::asio::ip::tcp;int main(int argc, char*argv[]){try{//(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）asio::io_service io;tcp::acceptor acceptor(io, tcp::endpoint(tcp::v4(), 3200));for (;;){//(2)通过accept函数获取远端连接tcp::socket socket(io);acceptor.accept(socket);time_t now = time(0);string message = ctime(&now);//(3)通过远端连接的write_some函数将数据发往客户端system::error_code ignored_error;socket.write_some(asio::buffer(message), ignored_error);}}catch (std::exception &e){cout<<e.what()<<endl;}}

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

二、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：

//code of asyc server#include <ctime>#include <iostream>#include <string>#include <memory>#include <functional>#include <boost/asio.hpp>using boost::asio::ip::tcp;using namespace std;void process_socket(shared_ptr<tcp::socket> socket){time_t now = time(0);shared_ptr<string> message(new string(ctime(&now)));auto callback = [=](const boost::system::error_code& err, size_t size)//匿名函数：用到的任何外部变量都隐式按值捕获{if ((int)size == message->length()){cout<<"Write completed"<<endl;}};//(3)通过远端连接的write_some函数将数据发往客户端socket->async_send(boost::asio::buffer((*message)), callback);}typedef function<void (const boost::system::error_code&)> accept_callback;void start_accept(tcp::acceptor& acceptor){shared_ptr<tcp::socket> socket(new tcp::socket(acceptor.get_io_service()));accept_callback callback = [&acceptor, socket](const boost::system::error_code& error)//匿名函数：socket按值捕获, acceptor按引用捕获{if (!error){process_socket(socket);}//循环：相当于同步服务器中的for循环start_accept(acceptor);};//(2)通过accept函数获取远端连接acceptor.async_accept(*socket, callback);}int main(){try{//(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）boost::asio::io_service io;tcp::acceptor acceptor(io, tcp::endpoint(tcp::v4(), 3200));start_accept(acceptor);//异步必须要主动调用io_service::runio.run();}catch (std::exception& e){cout<<e.what()<<endl;}}

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。

【参考资料：

http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2013/02/02/2890529.html

关于匿名函数，参见：http://blog.csdn.net/augusdi/article/details/11773943

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