Boost.Asio入门(CSDN也有Markdown了,好开森)

Boost.Asio入门

首先,让我们先了解Boost.Asio是什么?怎么编译它?顺带着会有一些例子。你会发现Boost.Asio不仅仅是一个网络库。同时你也会接触到Boost.Asio中最核心的类——io_service。

什么是Boost.Asio

简单来说,Boost.Asio是一个跨平台的、主要用于网络和其他一些底层输入/输出编程的C++库。

计算机网络的设计方式有很多种,但是Boost.Asio的的方式远远优于它们。它在2005年就被包含进Boost,然后被大量Boost的用户测试并在很多项目中使用,比如Remobo(),可以让你创建你自己的即时私有网络(IPN),libtorrent()一个实现了比特流客户端的库,PokerTH ()一个支持LAN和互联网对战的纸牌游戏。

Boost.Asio在网络通信、COM串行端口和文件上成功地抽象了输入输出的概念。你可以基于这些进行同步或者异步的输入输出编程。

从前面的代码片段可以看出,这些函数支持传入包含任意内容(不仅仅是一个socket,我们可以对它进行读写)的流实例。

作为一个跨平台的库,Boost.Asio可以在大多数操作系统上使用。能同时支持数千个并发的连接。其网络部分的灵感来源于伯克利软件分发(BSD)socket,它提供了一套可以支持传输控制协议(TCP)**socket、用户数据报协议(UDP)**socket和**Internet控制消息协议(IMCP)**socket的API,而且如果有需要,你可以对其进行扩展以支持你自己的协议。

历史

Boost.Asio在2003被开发出来,然后在2005年的12月的Boost 1.35版本中引入。原作者是Christopher M. Kohlhoff,你可以通过chris@kohlhoff.com联系他。

这个库在如下的平台和编译器上测试通过:

它或许能在诸如AIX 5.3,HP-UX 11i v3,QNX Neutrino 6.3,Solaris下使用Sun Studio 11以上,True64 v5.1,Windows下使用Borland C++ 5.9.2以上等平台上使用。(更多细节请咨询)

依赖

Boost.Asio依赖于如下的库:

编译Boost.Asio

Boost.Asio是一个仅有头文件的库。然而,考虑到你的编译器和程序的大小,你可以选择用源文件的方式来编译Boost.Asio。如果你想要这么做以减少编译时间,有如下几种方式:

在你的一个源文件中,添加#include “boost/asio/impl/src.hpp”(如果你在使用SSL,添加#include “boost/asio/ssl/impl/src.hpp”) 在你所有的源文件中,添加#define BOOST_ASIO_SEPARATE_COMPILATION

注意Boost.Asio依赖于Boost.System,必要的时候还依赖于Boost.Regex,所以你需要用如下的指令先编译Boost:

bjam –with-system –with-regex stage

如果你还想同时编译tests,你需要使用如下的指令:

bjam –with-system –with-thread –with-date_time –with-regex –with-serialization stage

这个库有大量的例子,你可以连同这本书中的例子一块看看。

重要的宏

如果设置了BOOST_ASIO_DISABLE_THREADS;Boost.Asio中的线程支持都会失效,不管在编译Boost的过程中是否使用了线程支持。

同步VS异步

首先,异步编程和同步编程是非常不同的。在同步编程中,所有的操作都是顺序执行的,比如从socket中读取(请求),然后写入(回应)到socket中。每一个操作都是阻塞的。因为操作是阻塞的,所以为了不影响主程序,当在socket上读写时,通常会创建一个或多个线程来处理socket的输入/输出。因此,同步的服务端/客户端通常是多线程的。

相反的,异步编程是事件驱动的。虽然你启动了一个操作,但是你不知道它何时会结束;它只是提供一个回调给你,当操作结束时,它会调用这个API,并返回操作结果。对于有着丰富经验的QT(诺基亚用来创建跨平台图形用户界面应用程序的库)程序员来说,这就是他们的第二天性。因此,在异步编程中,,你只需要一个线程。

因为中途做改变会非常困难而且容易出错,所以你在项目初期(最好是一开始)就得决定用同步还是异步的方式实现网络通信。不仅API有极大的不同,你程序的语意也会完全改变(异步网络通信通常比同步网络通信更加难以测试和调试)。你需要考虑是采用阻塞调用和多线程的方式(同步,通常比较简单),或者是更少的线程和事件驱动(异步,通常更复杂)。

下面是一个基础的同步客户端例子:

using boost::asio;io_service service;ep( (“127.0.0.1”), 2001);sock(service);sock.connect(ep);

首先,你的程序至少需要一个io_service实例。Boost.Asio使用io_service同操作系统的输入/输出服务进行交互。通常一个io_service的实例就足够了。然后,创建你想要连接的地址和端口,再建立socket。把socket连接到你创建的地址和端口。

下面是一个简单的使用Boost.Asio的服务端:

typedef socket_ptr;io_service service;ep( (), acc(service, ep);while ( true) {socket_ptr sock(new (service));acc.accept(*sock);(client_session, sock));}void client_session(socket_ptr sock) {while ( true) {char data[512];size_t len = sock->read_some(buffer(data));if ( len > 0)write(*sock, buffer(“ok”, 2));}}

首先,同样是至少需要一个io_service实例。然后你指定你想要监听的端口,再创建一个接收器——一个用来接收客户端连接的对象。 在接下来的循环中,你创建一个虚拟的socket来等待客户端的连接。然后当一个连接被建立时,你创建一个线程来处理这个连接。

在client_session线程中来读取一个客户端的请求,进行解析,然后返回结果。

而创建一个异步的客户端,你需要做如下的事情:

using boost::asio;io_service service;ip(“127.0.0.1”), 2001);ip::tcp::socket sock(service);sock.async_connect(ep, connect_handler);service.run();ec) {// 如果ec返回成功我们就可以知道连接成功了}

在程序中你需要创建至少一个io_service实例。你需要指定连接的地址以及创建socket。

当连接完成时(其完成处理程序)你就异步地连接到了指定的地址和端口,也就是说,connect_handler被调用了。

当connect_handler被调用时,检查错误代码(ec),如果成功,你就可以向服务端进行异步的写入。

注意:只要还有待处理的异步操作,servece.run()循环就会一直运行。在上述例子中,只执行了一个这样的操作,就是socket的async_connect。在这之后,service.run()就退出了。

接受自己的失败面,是一种成熟,更是一种睿智

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