boost::asio::ip::tcp實現網絡通信的小例子

同步方式：

Boost.Asio是一個跨平台的網絡及底層IO的C++編程庫，它使用現代C++手法實現了統一的異步調用模型。

頭文件

#include <boost/asio.hpp>
            

名空間

using namespace boost::asio;
            

ASIO庫能夠使用TCP、UDP、ICMP、串口來發送/接收數據，下面先介紹TCP協議的讀寫操作

對於讀寫方式，ASIO支持同步和異步兩種方式，首先登場的是同步方式，下面請同步方式自我介紹一下：

大家好！我是同步方式！

我的主要特點就是執着！所有的操作都要完成或出錯才會返回，不過偶的執着被大家稱之為阻塞，實在是郁悶~~（場下一片噓聲），其實這樣 也是有好處的，比如邏輯清晰，編程比較容易。

在服務器端，我會做個socket交給acceptor對象，讓它一直等客戶端連進來，連上以后再通過這個socket與客戶端通信， 而所有的通信都是以阻塞方式進行的，讀完或寫完才會返回。

在客戶端也一樣，這時我會拿着socket去連接服務器，當然也是連上或出錯了才返回，最后也是以阻塞的方式和服務器通信。

有人認為同步方式沒有異步方式高效，其實這是片面的理解。在單線程的情況下可能確實如此，我不能利用耗時的網絡操作這段時間做別的事情,不是好的統籌方法。不過這個問題可以通過多線程來避免，比如在服務器端讓其中一個線程負責等待客戶端連接，連接進來后把socket交給另外的線程去 和客戶端通信，這樣與一個客戶端通信的同時也能接受其它客戶端的連接，主線程也完全被解放了出來。

我的介紹就有這里，謝謝大家！

好，感謝同步方式的自我介紹，現在放出同步方式的演示代碼(起立鼓掌!):

服務器端

#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
 
using namespace boost::asio;
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    // 所有asio類都需要io_service對象
    io_service iosev;
    ip::tcp::acceptor acceptor(iosev, 
        ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(), 1000));
    for(;;)
    {
        // socket對象
        ip::tcp::socket socket(iosev);
        // 等待直到客戶端連接進來
        acceptor.accept(socket);
        // 顯示連接進來的客戶端
        std::cout << socket.remote_endpoint().address() << std::endl;
        // 向客戶端發送hello world!
        boost::system::error_code ec;
        socket.write_some(buffer("hello world!"), ec);
 
        // 如果出錯，打印出錯信息
        if(ec)
        {
            std::cout << 
                boost::system::system_error(ec).what() << std::endl;
            break;
        }
        // 與當前客戶交互完成后循環繼續等待下一客戶連接
    }
    return 0;
} 

主要流程如下：
(1)通過tcp::acceptor類創建一個tcp server對象，並綁定端口（也可以不在構造器中自動綁定，而通過bind函數手動綁定）
(2)通過accept函數獲取遠端連接
(3)通過遠端連接的write_some函數將數據發往客戶端

客戶端

//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)通過tcp::socket類定義一個tcp client對象socket
        boost::asio::io_service io;
        tcp::socket socket(io);
        
        //(2)通過connect函數連接服務器，打開socket連接。
        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)通過read_some函數來讀數據
            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)通過tcp::socket類定義一個tcp client對象socket
(2)通過connect函數連接服務器，打開socket連接。
(3)通過read_some函數來讀數據
另外，還可以通過write_some來寫數據，通過close來關閉socket連接（這里是通過釋放socket對象隱式釋放連接）。

異步方式：

大家好，我是異步方式
和同步方式不同，我從來不花時間去等那些龜速的IO操作，我只是向系統說一聲要做什么，然后就可以做其它事去了。如果系統完成了操作， 系統就會通過我之前給它的回調對象來通知我。
在ASIO庫中，異步方式的函數或方法名稱前面都有“async_ ” 前綴，函數參數里會要求放一個回調函數（或仿函數）。異步操作執行 后不管有沒有完成都會立即返回，這時可以做一些其它事，直到回調函數（或仿函數）被調用，說明異步操作已經完成。
在ASIO中很多回調函數都只接受一個boost::system::error_code參數，在實際使用時肯定是不夠的，所以一般 使用仿函數攜帶一堆相關數據作為回調，或者使用boost::bind來綁定一堆數據。
另外要注意的是，只有io_service類的run()方法運行之后回調對象才會被調用，否則即使系統已經完成了異步操作也不會有任 務動作。

好了，就介紹到這里，下面是我帶來的異步方式TCP Helloworld服務器端:

// BoostTcpServer.cpp : 定義控制台應用程序的入口點。 
// 
  
#include "stdafx.h" 
#include "boost/asio.hpp" 
#include "boost/shared_ptr.hpp" 
#include "boost/thread.hpp" 
  
using namespace std; 
using namespace boost::asio; 
  
#ifdef _MSC_VER 
#define _WIN32_WINNT  0X0501 //避免VC下編譯警告 
#endif 
  
#define PORT 1000 
#define IPV6 
//#define IPV4 
  
class AsyncServer 
{ 
public: 
  //構造函數 
  AsyncServer(io_service &io,ip::tcp::endpoint &ep):ios(io),acceptor(io,ep) 
  { 
    //acceptor(ios,ep); 
    start(); 
  } 
  //啟動異步接受客戶端連接 
  void start() 
  { 
    sock_ptr sock(new ip::tcp::socket(ios)); 
    //當有連接進入時回調accept_handler函數 
    acceptor.async_accept(*sock, 
      boost::bind(&AsyncServer::accept_handler,this,placeholders::error,sock)); 
  } 
private: 
  io_service &ios; 
  ip::tcp::acceptor acceptor; 
  typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> sock_ptr; 
  
  void accept_handler(const boost::system::error_code &ec, sock_ptr sock) 
  { 
    if(ec)  
      return; 
    //輸出客戶端連接信息 
    std::cout <<"remote ip:"<<sock->remote_endpoint().address()<<endl; 
    std::cout <<"remote port:"<<sock->remote_endpoint().port() << std::endl; 
    //異步向客戶端發送數據，發送完成時調用write_handler 
    sock->async_write_some(buffer("I heard you!"), 
      bind(&AsyncServer::write_handler,this,placeholders::error)); 
    //再次啟動異步接受連接 
    start(); 
  } 
  
  void write_handler(const boost::system::error_code&) 
  { 
    cout<<"send msg complete!"<<endl; 
  } 
}; 
  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
{ 
  try
  { 
    //定義io_service對象 
    io_service ios; 
    //定義服務端endpoint對象(協議和監聽端口) 
#ifdef IPV4 
    ip::tcp::endpoint serverep(ip::tcp::v4(),PORT); 
#endif 
  
#ifdef IPV6 
    ip::tcp::endpoint serverep(ip::tcp::v6(),PORT); 
#endif 
    //啟動異步服務 
    AsyncServer server(ios, serverep); 
    //等待異步完成 
    ios.run(); 
  } 
  catch (std::exception& e) 
  { 
    cout<<e.what()<<endl; 
  } 
  return 0; 
} 

客戶端一般無需采用異步方式，同同步方式即可。