[Boost基础]并发编程——asio网络库——同步socket处理

网络通信简述

asio库支持TCP,UDP和ICMP通信协议,它在名字空间boost::asio::ip里提供了大量的网络通信方面的函数和类,很好的封装了原始的Berkeley Socket API,展现给asio用户一个方便易用且健壮的网络通信库。

ip::tcp类是asio网络通信(TCP)部分主要的类,但它本身并没有太多的功能,而且定义了数个用于TCP通信的typedef类型,用来协作往常网络通信。这些typedef包括端点类endpoint,套接字类socket,流类iostream,以及接收器acceptor,解析器resolver等等。从某种程度上来看,ip::tcp类更像是一个名字空间。

ip::tcp的内部类型socket,acceptor和resolver是asio库TCP通信中最核心的一组类,他们封装了socket的连接  ,断开和数据收发功能,使用他们可以很容易的编写出socket程序。

  • socket类是TCP通信的基本类,调用成员函数connect()可以连接到一个指定的通信端点,连接成功后用local_endpoint()和remote_endpoint()获得连接两端的端点信息,用read_some和write_some阻塞读写数据,当操作往常后使用close()函数关闭socket.如果不关闭socket,那么socket对象析构是也会自动调用close()关闭。
  • acceptor类对于的socket API的accept()函数功能,他用于服务器端,在指定的端口号接受连接,必须配合socket类才能完成通信。
  • resolver类对应socket API的getaddrinfo系列函数,用于客户端解析网址获得可用的IP地址,解析得到的IP地址可用使用socket对象连接。

 

同步服务器端

#include <conio.h>

#include <iostream>

using namespace std;

#include <boost/asio.hpp>

using namespace boost;

using namespace boost::asio;

//同步server----它用一个acceptor对象在6688端口接受连接,当有连接是使用一socket对象发送一个字符串

void test1()

{

    try

    {

        io_service ios;

        ip::tcp::acceptor acceptor(ios,ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(),6688));

        cout<<acceptor.local_endpoint().address()<<endl;

        while(true)

        {

            ip::tcp::socket sock(ios);

            acceptor.accept(sock);//阻塞等待socket连接

            cout<<"client:ip:"<<sock.remote_endpoint().address()<<"   port:"<<sock.remote_endpoint().port()<<endl;

            sock.write_some(buffer("hello asio"));

            //服务器端程序里要注意的是自由函数buffer(),它可用包装很多种类的容器成为asio组件可用的缓冲区类型。通常我们不能直接把数组,vector等容器用作asio的读写参数,必须使用buffer()函数包装。

        }

    }

    catch(std::exception& e)

    {

        cout<<e.what()<<endl;

    }

} 

void test2()

{

}

void test3()

{



}

void test(char t)  

{  

    std::cout<<"press key====="<<t<<std::endl;  

    switch (t)  

    {    

    case '1':test1();break;   

    case '2':test2();break;   

    case '3':test3();break;   

    case 27:  

    case 'q':exit(0);break;  

    default: std::cout<<"default "<<t<<std::endl;break;  

    }  

}  

void main()

{

    while (1)

    {

        test(getch());

    }

}

同步客户端

 

#include <conio.h>

#include <iostream>

using namespace std;

#include <boost/asio.hpp>

#include <boost/bind.hpp>

using namespace boost;

using namespace boost::asio;



//IP地址和端点      

//IP地址独立于TCP,UDP等通信协议,asio库使用类ip::address来表示IP地址,可以同时支持ipv4和ipv6两种地址。

void test1()

{

    ip::address addr=addr.from_string("127.0.0.1");

    assert(addr.is_v4());

    cout<<addr.to_string()<<endl;

    addr=addr.from_string("ab::12:34:56");

    assert(addr.is_v6());

//有了ip地址,再加上通信用的端口就构成了一个socket端点,在asio库中用ip::tcp::endpoint类来表示。

    ip::address addr1=addr1.from_string("127.0.0.1");

    ip::tcp::endpoint ep(addr1,6688);//创建一个端点对象,端口为6688

    assert(ep.address()==addr1);

    assert(ep.port()==6688);

}

//同步socket处理

class a_timer

{

private:

    int count,cout_max; //计数器成员变量

    function<void()> f; //function对象,持有无参数无返回的可调用物

    deadline_timer t;//asio定时器

public:

    //构造函数初始化成员变量,将计数器清理,设置计数器的上限,拷贝存储回调函数,并立即启动定时器

    //之所以要"立即"启动,是因为我们必须包装在io_service.run()之前至少有一个异步操作在执行,否则io_service.run()会因为没有事件处理而立即不等待返回。

    template<typename F>a_timer(io_service& ios,int x,F func):f(func),cout_max(x),count(0),t(ios,posix_time::microsec(500))//模板类型,可接受任意可调用物

    {

        t.async_wait(bind(&a_timer::call_func,this,placeholders::error));//命名空间下asio::placeholders的一个占位符error,他的作用类似于bind库的占位符_1,_2,用于传递errror_code值。

    }



    //call_func()内部累加计数器,如果计数器未达到上限则调用function对象f,然后重新设置定时器的终止时间,再次异步等待被调用,从而达到反复执行的目的。

    void call_func(const boost::system::error_code &)

    {

        if(count >= cout_max)

        {

            return;

        }

        ++count;

        f();

        t.expires_at(t.expires_at()+posix_time::millisec(500));//设置定时器的终止时间为0.5秒之后

        t.async_wait(bind(&a_timer::call_func,this,placeholders::error));

    }

};

void client(io_service& ios)

{

    try

    {

        cout<<"client start."<<endl;

        ip::tcp::socket sock(ios);

        ip::tcp::endpoint ep(ip::address::from_string("127.0.0.1"),6688);//创建连接端点

        sock.connect(ep);//socket连接到端点

        vector<char> str(100,0);//定义一个vector缓冲区

        sock.read_some(buffer(str));//使用buffer()包装缓冲区接收数据

        cout<<"recive from: ip:"<<sock.remote_endpoint().address()<<" port:"<<sock.remote_endpoint().port()<<endl;

        cout<<"recv:"<<&str[0]<<endl;//输出接收到的数据

    }

    catch(std::exception& e)

    {

        cout<<e.what()<<endl;

    }

}

//同步客户端

void test2()

{ 

    io_service ios;

    a_timer at(ios,5,bind(client,ref(ios)));

    ios.run();

}

void test3()

{

}

void test(char t)  

{  

    std::cout<<"press key====="<<t<<std::endl;  

    switch (t)  

    {    

    case '1':test1();break;   

    case '2':test2();break;   

    case '3':test3();break;   

    case 27:  

    case 'q':exit(0);break;  

    default: std::cout<<"default "<<t<<std::endl;break;  

    }  

}  

void main()  

{  

    while(1)   

        test(getch());   

}  

 

 

 

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