使用boost::asio库实现echo server

echo server是学习网络编程必要的一个入门程序。
本例使用boost::asio提供的网络库实现一个简单的异步的echo server。
技术原理:
1、使用std::shared_ptr管理session对象的生命周期
2、使用继承enabled_shared_from_this来获取当前对象的智能指针。
3、特别注意shared_from_this不能在构造函数和析构函数中调用，因为此时一个是对象没有构造完成，第二个是对象已经部分销毁，不能获取对象的智能指针。
4、在do_read和do_write函数中使用值捕获使智能指针对象的引用计数加1，延长到绑定的回调函数的生命周期后销毁。
5、do_read和do_write相互调用，构成调用链，使得io_service永远存在io事件,io.run函数不会退出。
server端代码，
main.cpp

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <utility>
#include <boost/asio.hpp>

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


class session: public std::enable_shared_from_this<session> {
    public:
        session(tcp::socket socket): socket_(std::move(socket)) {
            // 不要在此处调用start, 因为对象还没有构造完成，不能调用
            // shared_from_this生成智能指针
        }

        void start() {do_read(); }

    private:
        void do_read() {
            auto self(shared_from_this());
               
            socket_.async_read_some(
                    boost::asio::buffer(data, max_length),
                    [this, self] (boost::system::error_code ec, std::size_t length) {
                        if(!ec) {
                            // 实际读取多少字节就写多少字节
                            do_write(length);
                        }
                    }
                    );
        }


        void do_write(std::size_t length) {
            auto self(shared_from_this());

            boost::asio::async_write(socket_, 
                   boost::asio::buffer(data, length),
                   [self, this](boost::system::error_code ec, std::size_t length) {
                    if(!ec) {
                        // 调起回调链
                        do_read();
                    }
                   }
                   );
        }

        tcp::socket socket_;
        enum {max_length=1024 };
        char data[max_length];
}; 


class server {
    public:
        server(boost::asio::io_service& io_service, short port)
            : acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), port)), 
            socket_(io_service){
        } 


        void start() {
            do_accept();
        }

    private:
        void do_accept() {
            acceptor_.async_accept(
                    socket_, 
                    [this](boost::system::error_code error) {
                        if(!error) {
                            auto newSession = std::make_shared<session>(std::move(socket_));
                            newSession->start();
                        }
                        do_accept();
                    }
                    );
        }

        tcp::acceptor acceptor_;
        tcp::socket socket_;
};


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

        if(argc != 2) {
            std::cerr << "Usage: async_tcp_echo_server [port] \n";
            return 1;
        }
        boost::asio::io_service io_service;
        server s(io_service, std::atoi(argv[1]));
        s.start();

        io_service.run();

    }catch(std::exception& ex) {
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
    } 
    return 0;
}   

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(main)

add_definitions(-std=c++14)

aux_source_directory(. CPP_LIST)

find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS 
    system
    filesystem
    )

include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})


add_executable(main ${CPP_LIST})

target_link_libraries(main ${Boost_LIBRARIES})
target_link_libraries(main pthread)

client端，client端是同步模式，

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

using boost::asio::ip::tcp;
 
enum {max_length=1024 };

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

    try {
        if(argc != 3) {
            std::cout << "Usage: main [host] [port]\n";
            return 1;
        } 

        boost::asio::io_service io_service;
        tcp::socket s(io_service);
        tcp::resolver resolver(io_service);
        // argv[1], argv[2] 这种写法其实是用 初始化列表方式构造一个 query对象
        // resolver.resolve方法是同步的调用方法，非常低效，可能10秒才返回
        // 实际应用中尽量使用异步调用方法
        boost::asio::connect(s, resolver.resolve({argv[1], argv[2]}));
        std::cout << "Enter message:";
        char request[max_length];
        std::cin.getline(request, max_length);
        std::size_t request_len = std::strlen(request);
        boost::asio::write(s, boost::asio::buffer(request, request_len));

        char reply[max_length];
        std::size_t reply_length = boost::asio::read(s, boost::asio::buffer(reply, request_len));
        std::cout << "Reply is:";
        std::cout.write(reply, reply_length);
        std::cout << "\n";
    }catch(std::exception& ex) {
        std::cerr << ex.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(main)

add_definitions(-std=c++14)

aux_source_directory(. CPP_LIST)

find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS 
    system
    filesystem
    )

include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})


add_executable(main ${CPP_LIST})

target_link_libraries(main ${Boost_LIBRARIES})
target_link_libraries(main pthread)

程序输出如下

图片.png