Boost.ASIO简要分析-3 Daytime实例分析

3. Daytime实例分析

下面以官方提供的Daytime例子分析下如何使用asio操作socket。

3.1 客户端

客户端代码使用同步函数。

#include <iostream>

#include <boost/array.hpp>

#include <boost/asio.hpp>

using boost::asio::ip::tcp;

int main(int argc, char* argv[])

{

  try

  {

    if (argc != 2)

    {

      std::cerr << "Usage: client <host>" << std::endl;

      return 1;

    }

    boost::asio::io_service io_service;

    tcp::resolver resolver(io_service);

    tcp::resolver::query query(argv[1], "daytime");

    tcp::resolver::iterator endpoint_iterator = resolver.resolve(query);

    tcp::socket socket(io_service); // 此处定义一个tcp::socket对象用于维护连接

    boost::asio::connect(socket, endpoint_iterator);  // 连接服务端，服务为daytime（也就是13，http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_TCP_and_UDP_port_numbers#Well-known_ports）

    for (;;)

    {

      boost::array<char, 128> buf;

      boost::system::error_code error;

      size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(buf), error); // 使用socket对象从服务器读取数据，注意此处的error参数，也就因为有了它就不怕忘记try/catch了。

      if (error == boost::asio::error::eof)

        break; // Connection closed cleanly by peer.

      else if (error)

        throw boost::system::system_error(error); // Some other error.

      std::cout.write(buf.data(), len); // 将读到的数据显示到控制台

    }

  }

  catch (std::exception& e)

  {

    std::cerr << e.what() << std::endl;

  }

  return 0;

}

3.2 服务端

#include <ctime>
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/asio.hpp>

using boost::asio::ip::tcp;

std::string make_daytime_string()
{
  using namespace std; // For time_t, time and ctime;
  time_t now = time(0);
  return ctime(&now);
}

class tcp_connection
  : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>	
// 神奇的enable_shared_from_this帮助我们不用担心异步调用时的内存失效

{
public:
  typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> pointer;

  static pointer create(boost::asio::io_service& io_service)
  {
    return pointer(new tcp_connection(io_service));
  }

  tcp::socket& socket()
  {
    return socket_;
  }

  void start()
  {
    message_ = make_daytime_string();

// 使用异步写函数将message_发送给客户端。
// 这个函数用了两个神奇的东西，boost::bind和shared_from_this。
// 熟悉stl::bind的朋友应该可以很容易理解boost::bind的作用。
// 主要作用就是注册异步操作的回调函数，这里函数指针是tcp_connection::handle_write
// 由于是类的非静态成员函数，所以需要this或者shared_ptr这种定义get_pointer函数的类。
//  shared_ptr源码中有这句注释：”get_pointer() enables boost::mem_fn to recognize shared_ptr”
// 对bind原理感兴趣的朋友见：http://kelvinh.github.io/blog/2013/12/03/boost-bind-illustrated/
//  shared_from_this是派生自boost::enable_shared_from_this的函数，可以保证tcp_connection在异步操作时不被析构
// 试想下如果异步接收/发送数据的时候，数据内存地址被释放了，后果很严重！
// 对原理感兴趣的朋友见：http://hahaya.github.io/use-enable-shared-from-this/
    boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(message_),
        boost::bind(&tcp_connection::handle_write, shared_from_this(),
          boost::asio::placeholders::error,
          boost::asio::placeholders::bytes_transferred));
  }

private:
  tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service)
    : socket_(io_service)
  {
  }

// 喏，这就是那个回调函数，到达这里的情况有两种，一是数据全部发送完毕，二是发送了error。
  void handle_write(const boost::system::error_code& /*error*/,
      size_t /*bytes_transferred*/)
  {
  }

  tcp::socket socket_;
  std::string message_;
};

class tcp_server
{
public:
  tcp_server(boost::asio::io_service& io_service)
    : acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 13))
  {
    start_accept();
  }

private:
  void start_accept()
  {
    tcp_connection::pointer new_connection =
      tcp_connection::create(acceptor_.get_io_service());

// 异步接收连接，注意此处为什么没有像上面tcp_connection那样使用shared_from_this？
// 请往下看
    acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
        boost::bind(&tcp_server::handle_accept, this, new_connection,
          boost::asio::placeholders::error));
  }

// 此处是接收连接之后的回调函数
  void handle_accept(tcp_connection::pointer new_connection,
      const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error)
    {
      new_connection->start();
    }

// 注意这个函数，这就像一个无尽循环一样，所以不怕超出作用域，而被析构掉。也就不需要shared_from_this。
    start_accept();
  }

  tcp::acceptor acceptor_;
};

int main()
{
  try
  {
    boost::asio::io_service io_service;
    tcp_server server(io_service);
    io_service.run();
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << e.what() << std::endl;
  }

  return 0;
}