更好地理解 Boost 的聊天客户端示例

Question

更好地理解 Boost 的聊天客户端示例

c++boostthread-safetyboost-asioboost-thread

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//
// chat_client.cpp
// ~~~~~~~~~~~~~~~
//
// Copyright (c) 2003-2010 Christopher M. Kohlhoff (chris at kohlhoff dot com)
//
// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See accompanying
// file LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
//

#include <cstdlib>
#include <deque>
#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include "chat_message.hpp"

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

typedef std::deque<chat_message> chat_message_queue;

class chat_client
{
public:
  chat_client(boost::asio::io_service& io_service,
      tcp::resolver::iterator endpoint_iterator)
    : io_service_(io_service),
      socket_(io_service)
  {
    tcp::endpoint endpoint = *endpoint_iterator;
    socket_.async_connect(endpoint,
        boost::bind(&chat_client::handle_connect, this,
          boost::asio::placeholders::error, ++endpoint_iterator));
  }

  void write(const chat_message& msg)
  {
    io_service_.post(boost::bind(&chat_client::do_write, this, msg));
  }

  void close()
  {
    io_service_.post(boost::bind(&chat_client::do_close, this));
  }

private:

  void handle_connect(const boost::system::error_code& error,
      tcp::resolver::iterator endpoint_iterator)
  {
    if (!error)
    {
      boost::asio::async_read(socket_,
          boost::asio::buffer(read_msg_.data(), chat_message::header_length),
          boost::bind(&chat_client::handle_read_header, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
    else if (endpoint_iterator != tcp::resolver::iterator())
    {
      socket_.close();
      tcp::endpoint endpoint = *endpoint_iterator;
      socket_.async_connect(endpoint,
          boost::bind(&chat_client::handle_connect, this,
            boost::asio::placeholders::error, ++endpoint_iterator));
    }
  }

  void handle_read_header(const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error && read_msg_.decode_header())
    {
      boost::asio::async_read(socket_,
          boost::asio::buffer(read_msg_.body(), read_msg_.body_length()),
          boost::bind(&chat_client::handle_read_body, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
    else
    {
      do_close();
    }
  }

  void handle_read_body(const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error)
    {
      std::cout.write(read_msg_.body(), read_msg_.body_length());
      std::cout << "\n";
      boost::asio::async_read(socket_,
          boost::asio::buffer(read_msg_.data(), chat_message::header_length),
          boost::bind(&chat_client::handle_read_header, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
    else
    {
      do_close();
    }
  }

  void do_write(chat_message msg)
  {
    bool write_in_progress = !write_msgs_.empty();
    write_msgs_.push_back(msg);
    if (!write_in_progress)
    {
      boost::asio::async_write(socket_,
          boost::asio::buffer(write_msgs_.front().data(),
            write_msgs_.front().length()),
          boost::bind(&chat_client::handle_write, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
  }

  void handle_write(const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error)
    {
      write_msgs_.pop_front();
      if (!write_msgs_.empty())
      {
        boost::asio::async_write(socket_,
            boost::asio::buffer(write_msgs_.front().data(),
              write_msgs_.front().length()),
            boost::bind(&chat_client::handle_write, this,
              boost::asio::placeholders::error));
      }
    }
    else
    {
      do_close();
    }
  }

  void do_close()
  {
    socket_.close();
  }

private:
  boost::asio::io_service& io_service_;
  tcp::socket socket_;
  chat_message read_msg_;
  chat_message_queue write_msgs_;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  try
  {
    if (argc != 3)
    {
      std::cerr << "Usage: chat_client <host> <port>\n";
      return 1;
    }

    boost::asio::io_service io_service;

    tcp::resolver resolver(io_service);
    tcp::resolver::query query(argv[1], argv[2]);
    tcp::resolver::iterator iterator = resolver.resolve(query);

    chat_client c(io_service, iterator);

    boost::thread t(boost::bind(&boost::asio::io_service::run, &io_service));

    char line[chat_message::max_body_length + 1];
    while (std::cin.getline(line, chat_message::max_body_length + 1))
    {
      using namespace std; // For strlen and memcpy.
      chat_message msg;
      msg.body_length(strlen(line));
      memcpy(msg.body(), line, msg.body_length());
      msg.encode_header();
      c.write(msg);
    }

    c.close();
    t.join();
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
  }

  return 0;
}

现在我不明白为什么他们要在io_service中使用write函数来进行调用？这样可以保证线程安全，确保没有其他人会同时使用套接字吗？这是否可以确保没有两个async_write会同时发生？而且async_write和async_read也不会同时使用？我需要确保asynch_write和async_read不会同时发生吗？或者同时进行是安全的吗？另外，如果我想让代码运行得更快，我了解到可以使用2（或更多）线程来执行io_service::run()，那么在这种情况下，我需要使用互斥锁来确保上述事项不会发生吗？

- grich

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Sam Miller · Accepted Answer

io_service::post 是从 chat_client::write 公共方法中使用的，因为 async_write 是一个组成操作，应用程序需要确保在它完成之前没有对流进行其他操作。

此操作是通过对流的零个或多个调用来实现的 async_write_some 函数，并且被称为组合操作。程序必须确保在此操作完成之前，流不执行任何其他写操作（例如 async_write、流的 async_write_some 函数或执行写入的任何其他组合操作）。

真正的工作在 chat_client::do_write 中完成，其中使用了一个传出消息队列。 编辑： 在聊天客户端示例中，只有一个线程调用了 io_service::run，因此处理程序不存在线程安全问题。如果您有多个线程调用 io_service::run，则应该研究串而不是互斥量，就像我在您以前的问题中描述的。