ASIO—下一代C++标准可能接纳的网络库（2）TCP网络应用
write by 九天雁翎(JTianLing) -- blog.csdn.net/vagrxie
一、 综述
本文仅仅是附着在boost::asio文档的一个简单说明和讲解，没有boost::asio文档可能你甚至都不知道我在讲什么，boost::asio的文档自然是需要从www.boost.org上去下。
基本上，网络编程领域的”Hello World”程序就是类似Echo，daytime等服务器应用了。大牛Stevens经典的《Unix Network Programming》一书更是在这两个服务器上折腾了半本书，Comer的《Internetworking With TCP/IP vol III》也不例外。boost::asio的文档也就更不例外了，全部的网络方面的例子都是以daytime服务为蓝本来讲解的。呵呵，大家这样做是有道理的，毕竟从讲解网络编程的原理来看，echo,daytime等足够的简单：）
二、 Tutorial
首先，因为客户端程序相对服务器程序更为简单，所以一般都从客户端开始，boost::asio也是如此，第一节，给出了一个TCP 的Daytime的实现所谓示例，这里，我不拷贝其源码了，只是列出一个用windows 下用套接字接口实现的同样程序作为对比。
1. A synchronous TCP daytime client（一个同步的TCP daytime客户端程序）
原始的套接字实现：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "Winsock2.h"
#include "errno.h"
#include "stdlib.h"
#define MAXLINE 1000
void str_cli(SOCKET sockfd)
{
char recvline[MAXLINE] = {0};
while ( (recv(sockfd, recvline, MAXLINE, 0)) != NULL)
{
printf("%s", recvline);
}
closesocket(sockfd);
}
int main(int argc, char **argv)
{
WORD wVersionRequested = 0;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );
// windows下此初始化为必须，实际是初始化WinsockDLL的过程
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return -1;
}
SOCKET sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
if (argc != 2)
{
printf("usage: tcpcli <IPaddress>");
exit(1);
}
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
ZeroMemory(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(13);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
if( SOCKET_ERROR == connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)))
{
printf("connet failed, Error Code: %d", WSAGetLastError());
closesocket(sockfd);
return -1;
}
str_cli(sockfd); /* do it all */
system("pause");
exit(0);
}
共六十一行，并且需要处理socket创建，初始化等繁琐细节，做任何决定时基本上是通过typecode，其实相对来说也不算太难，因为除了socket的API接口属于需要额外学习的东西，没有太多除了C语言以外的东西需要学习，并且因为BSD socket是如此的出名，以至于几乎等同与事实的标准，所以这样的程序能被大部分学习过一定网络编程知识的人了解。
为了方便对比，我还是贴一下boost::asio示例中的代码：
#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::resolver::iterator end;
tcp::socket socket(io_service);
boost::system::error_code error = boost::asio::error::host_not_found;
while (error && endpoint_iterator != end)
{
socket.close();
socket.connect(*endpoint_iterator++, error);
}
if (error)
throw boost::system::system_error(error);
for (;;)
{
boost::array<char, 128> buf;
boost::system::error_code error;
size_t len = socket.read_some(boost::asio::buffer(buf), error);
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);
}
}
catch (std::exception& e)
{
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
return 0;
}
boost::asio的文档中的实现也有47行，用了多个try,catch来处理异常，因为其实现的原因，引入了较多的额外复杂度，除了boost::asio以外，即便你很熟悉C++,你也得进一步的了解诸如boost::array, boost:system等知识，（虽然其实很简单）并且，从使用上来说，感觉并没有比普通的socket API简单，虽然如此，boost::asio此例子还是有其优势的，比如ipv4,ipv6的自适应（原socket API仅仅支持ipv4），出错时更人性化的提示(此点由C++异常特性支持，相对比C语言中常常只能有个error code)。
当然，此例子过于简单，而asio是为了较大规模程序的实现而设计的，假如这么小规模的程序用原始的套接字就足够了。这点是需要说明的。
2. Daytime.2 - A synchronous TCP daytime server（同步的TCP daytime服务器）
有了客户端没有服务器，那客户端有什么用呢？^^所以，接下来boost::asio适时的给出了一个daytime的服务器实现，这里还是先给出使用一个原始套接字的例子：
#include <time.h>
#include "Winsock2.h"
#include "errno.h"
#include "stdlib.h"
#define MAXLINE 1000
int main(int argc, char **argv)
{
WORD wVersionRequested = 0;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );
// windows下此初始化为必须，实际是初始化WinsockDLL的过程
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return -1;
}
SOCKET listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char buff[MAXLINE];
time_t ticks;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
ZeroMemory(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(13); /* daytime server */
if( bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr))
== SOCKET_ERROR)
{
printf("bind failed: %d/n", WSAGetLastError());
closesocket(listenfd);
WSACleanup();
return 1;
}
if (listen( listenfd, SOMAXCONN ) == SOCKET_ERROR)
{
printf("Error listening on socket./n");
WSACleanup();
return 1;
}