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  • boost::asio::ip::tcp实现网络通信的小例子

    原文地址:http://www.cppblog.com/janvy/archive/2010/03/24/110478.html

    服务端:

    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;

    客户端

    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.     // socket对象
    11.     ip::tcp::socket socket(iosev);
    12.     // 连接端点,这里使用了本机连接,可以修改IP地址测试远程连接
    13.     ip::tcp::endpoint ep(ip::address_v4::from_string("127.0.0.1"), 1000);
    14.     // 连接服务器
    15.     boost::system::error_code ec;
    16.     socket.connect(ep,ec);
    17.     // 如果出错,打印出错信息
    18.     if(ec)
    19.     {
    20.         std::cout << boost::system::system_error(ec).what() << std::endl;
    21.         return -1;
    22.     }
    23.     // 接收数据
    24.     char buf[100];
    25.     size_t len=socket.read_some(buffer(buf), ec);
    26.     std::cout.write(buf, len);
    27.  
    28.     return 0;

    从演示代码可以得知

    • ASIO的TCP协议通过boost::asio::ip名 空间下的tcp类进行通信。
    • IP地址(address,address_v4,address_v6)、 端口号和协议版本组成一个端点tcp:: endpoint)。用于在服务器端生成tcp::acceptor对 象,并在指定端口上等待连接;或者在客户端连接到指定地址的服务器上。
    • socket是 服务器与客户端通信的桥梁,连接成功后所有的读写都是通过socket对 象实现的,当socket析 构后,连接自动断 开。
    • ASIO读写所用的缓冲区用buffer函 数生成,这个函数生成的是一个ASIO内部使用的缓冲区类,它能把数组、指针(同时指定大 小)、std::vector、std::string、boost::array包装成缓冲区类。
    • ASIO中的函数、类方法都接受一个boost::system::error_code类 型的数据,用于提供出错码。它可以转换成bool测试是否出错,并通过boost::system::system_error类 获得详细的出错信息。另外,也可以不向ASIO的函数或方法提供 boost::system::error_code,这时如果出错的话就会直 接抛出异常,异常类型就是boost::system:: system_error(它是从std::runtime_error继承的)。
    • 另一个例子::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
    • 我稍稍整理了下,就是加了点注释,很基本的东西,大家可以参考socket的几个流程,我上面也有提示的,希望对大家有所帮助。最后,如果大家有什么好的方法希望能让我也分享下,谢谢!

    • #
      include <boost/asio.hpp>
      #include <boost/bind.hpp>
      #include <boost/shared_ptr.hpp>
      #include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
      #include <iostream>
      using boost::asio::ip::tcp;
      #define max_len 1024

      class clientSession
          :public boost::enable_shared_from_this<clientSession>
      {
      public:
          clientSession(boost::asio::io_service& ioservice)
              :m_socket(ioservice)
          {
              memset(data_,'\0',sizeof(data_));
          }
          ~clientSession()
          {}
          tcp::socket& socket()
          {
              return m_socket;
          }
          void start()
          {
              boost::asio::async_write(m_socket,
                  boost::asio::buffer("link successed!"),
                  boost::bind(&clientSession::handle_write,shared_from_this(),
                  boost::asio::placeholders::error));

              /*async_read跟客户端一样,还是不能进入handle_read函数,如果你能找到问题所在,请告诉我,谢谢*/

    // --已经解决,boost::asio::async_read(...)读取的字节长度不能大于数据流的长度,否则就会进入

    // ioservice.run()线程等待,read后面的就不执行了。
            //boost::asio::async_read(m_socket,boost::asio::buffer(data_,max_len),

            //        boost::bind(&clientSession::handle_read,shared_from_this(),

            //        boost::asio::placeholders::error));


            //max_len可以换成较小的数字,就会发现async_read_some可以连续接收未收完的数据

            m_socket.async_read_some(boost::asio::buffer(data_,max_len),
                    boost::bind(&clientSession::handle_read,shared_from_this(),
                    boost::asio::placeholders::error));
        }
    private:
        void handle_write(const boost::system::error_code& error)
        {
            
            if(error)
            {
                m_socket.close();
            }
            
        }
        void handle_read(const boost::system::error_code& error)
        {
            
            if(!error)
            {
                std::cout << data_ << std::endl;
                //boost::asio::async_read(m_socket,boost::asio::buffer(data_,max_len),

                //    boost::bind(&clientSession::handle_read,shared_from_this(),

                //    boost::asio::placeholders::error));

                m_socket.async_read_some(boost::asio::buffer(data_,max_len),
                    boost::bind(&clientSession::handle_read,shared_from_this(),
                    boost::asio::placeholders::error));
            }
            else
            {
                m_socket.close();
            }
        
        }
    private:
        tcp::socket m_socket;
        char data_[max_len];
    };


    class serverApp
    {
        typedef boost::shared_ptr<clientSession> session_ptr;
    public:
        serverApp(boost::asio::io_service& ioservice,tcp::endpoint& endpoint)
            :m_ioservice(ioservice),
            acceptor_(ioservice,endpoint)
        {
            session_ptr new_session(new clientSession(ioservice));
            acceptor_.async_accept(new_session->socket(),
                boost::bind(&serverApp::handle_accept,this,boost::asio::placeholders::error,
                new_session));
        }
        ~serverApp()
        {
        }
    private:
        void handle_accept(const boost::system::error_code& error,session_ptr& session)
        {
            if(!error)
            {
                std::cout << "get a new client!" << std::endl;
                //实现对每个客户端的数据处理

                session->start();
                //在这就应该看出为什么要封session类了吧,每一个session就是一个客户端

                session_ptr new_session(new clientSession(m_ioservice));
                acceptor_.async_accept(new_session->socket(),
                boost::bind(&serverApp::handle_accept,this,boost::asio::placeholders::error,
                new_session));
            }
        }
    private:
        boost::asio::io_service& m_ioservice;
        tcp::acceptor acceptor_;
    };

    int main(int argc , char* argv[])
    {
        boost::asio::io_service myIoService;
        short port = 8100/*argv[1]*/;
        //我们用的是inet4

        tcp::endpoint endPoint(tcp::v4(),port);
        //终端(可以看作sockaddr_in)完成后,就要accept了

        serverApp sa(myIoService,endPoint);
        //数据收发逻辑

        myIoService.run();
        return 0;
    }

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