boost asio 学习(一)io_service的基础

原文  http://www.gamedev.net/blog/950/entry-2249317-a-guide-to-getting-
started-with-boostasio/

编译环境 boost1.59 vs2015

 

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A guide to getting started with boost::asio
boost asio 学习指南

boost::asio是一个使用现代C++方法为开发者提供异步模型的跨平台的c++网络和
底层IO库.目前已经拥有大量用户并成为boost库的一部分

在开始之前,我们将浏览下boost::asio综述。它包括了很多我们必须知道的基本
信息。指南不会涉及整个boost库的复杂细节，他将指导我们学习如何在我们的程
序中使用ASIO。

本指南不会教授任何编程语言。读者必须熟悉C++并且熟练使用boost库，尤其是
ASIO库。指南也不会教授网络编程。换句话说，本指南的目标是指导读者使用
asio,但是依旧需要读者花费时间读取官方文档。

本指南示例是在windows下编译。如果代码需要移植，可能需要做一些逻辑上的改
变。所有代码已经压缩并上传，没有包含工程文件，仅包含源码文件。代码依赖
BOOST库。

1 io_service的基础
boost::asio的核心对象就是io_service.此对象类似于库的大脑和心脏。我们使
用一个简单的示例来熟悉它,调用run成员函数。run函数将阻塞直到所有任务完成
并且没有任何处理器被分发，或者直到io_service被停止。
代码示例1a

#include <boost/asio.hpp>
#include <iostream>

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::asio::io_service io_service;

	io_service.run();

	std::cout << "Do you reckon this line displays?" << std::endl;

	return 0;
}

　　

以下示例创建一个work类。work类在有任务运行时通知io_service。换句话说，
当io_service有一个任务对象与其关联，它将不会停止运行。下个示例验证这个
说法。
代码示例1b

#include <boost/asio.hpp>
#include <iostream>

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::asio::io_service io_service;
	boost::asio::io_service::work work( io_service );

	io_service.run();

	std::cout << "Do you reckon this line displays?" << std::endl;

	return 0;
}

　　

 

我们运行示例代码将得到预期的效果。我们并没有看到文本的输出并且程序没有
退出。在我们熟悉ASIO之后再优化如何优雅退出程序。
下个例子中，我们将简单的模拟一个循环并且呼叫io_service的poll函数。poll
函数是用来运行io_service对象事件循环处理并执行准备好的处理器。
示例1c

#include <boost/asio.hpp>
#include <iostream>

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::asio::io_service io_service;

	for( int x = 0; x < 42; ++x )
	{
		io_service.poll();
		std::cout << "Counter: " << x << std::endl;
	}

	return 0;
}

运行这个示例，我们将看见42行的文本输出并且程序将退出。如果我们有一个指
定给io_service的work对象，是否有不同？
示例1d

#include <boost/asio.hpp>
#include <iostream>

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::asio::io_service io_service;
	boost::asio::io_service::work work( io_service );

	for( int x = 0; x < 42; ++x )
	{
		io_service.poll();
		std::cout << "Counter: " << x << std::endl;
	}

	return 0;
}

　　

运行这个示例，我们获得之前同样的输出。因为poll函数在没有任务运行时候不
会阻塞。poll函数简单执行当前任务组并且返回。
选择poll函数或者run函数取决于函数的设置。这些函数带来更多的兼容性，程序
员可以更好的调整程序。run函数将阻塞并等待任务，poll函数则不。
如果我们想从io_service移除一个work对象。通过查看文档，没有函数提供此种
功能。为了实现此种功能，我们必须使用work对象的智能指针。
示例代码1e

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <iostream>

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::asio::io_service io_service;
	boost::shared_ptr< boost::asio::io_service::work > work(
		new boost::asio::io_service::work( io_service )
		);

	work.reset();

	io_service.run();

	std::cout << "Do you reckon this line displays?" << std::endl;

	return 0;       
}

　　

程序显示如何让从io_service移除work对象，这个功能对于我们优雅的关闭一个挂起的任务很重要。
多线程下呼叫run函数设置执行处理器的线程池。池中等待的线程是同等优先级，io_service随机选择一个触发处理器。
示例代码1f

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include <iostream>

boost::asio::io_service io_service;

void WorkerThread()
{
	std::cout << "Thread Start\n";
	io_service.run();
	std::cout << "Thread Finish\n";
}

int main( int argc, char * argv[] )
{
	boost::shared_ptr< boost::asio::io_service::work > work(
		new boost::asio::io_service::work( io_service )
		);

	std::cout << "Press [return] to exit." << std::endl;

	boost::thread_group worker_threads;
	for( int x = 0; x < 4; ++x )
	{
		worker_threads.create_thread( WorkerThread );
	}

	std::cin.get();

	io_service.stop();

	worker_threads.join_all();

	return 0;
}

示例介绍stop成员函数。stop成员函数将发信号给io_service，提示所有任务将停止。所以在当前任务结束后，不再有任务发起。示例中另一个变化就是io_service对象成为全局对象。运行程序后将有4个线程开始传输信息，并且在我们敲击回车后停止。