使用当前网络编程最流行的boost:asio 做的聊天软件示例，包含完整的服务端、客户端、聊天室功能，代码规范，全程有中文注释

// // chat_server.cpp // ~~~~~~~~~~~~~~~ // // Copyright (c) 2003-2022 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 <list> #include <memory> #include <set> #include <utility> #include <boost/asio.hpp> #include "../chat_message.hpp" using boost::asio::ip::tcp; //---------------------------------------------------------------------- // 聊天的消息队列 typedef std::deque<chat_message> chat_message_queue; //---------------------------------------------------------------------- // 聊天参与者的纯虚接口类 class chat_participant { public: virtual ~chat_participant() {} virtual void deliver(const chat_message& msg) = 0; }; // 聊天参与者的共享指针类型 typedef std::shared_ptr<chat_participant> chat_participant_ptr; //---------------------------------------------------------------------- // 聊天室 class chat_room { public: // 新加入聊天人员 void join(chat_participant_ptr participant) { participants_.insert(participant); for (auto msg: recent_msgs_) participant->deliver(msg); } // 删除该聊天人员 void leave(chat_participant_ptr participant) { participants_.erase(participant); } // 发布该聊天消息 void deliver(const chat_message& msg) { // 添加到聊天队列中，如果超出最大消息数目，则弹出1条最早的消息 recent_msgs_.push_back(msg); while (recent_msgs_.size() > max_recent_msgs) recent_msgs_.pop_front(); // 给聊天室内每个人发送最新消息 for (auto participant: participants_) participant->deliver(msg); } private: // 聊天参与者容器 std::set<chat_participant_ptr> participants_; // 最大100条最近的消息 enum { max_recent_msgs = 100 }; // 聊天消息队列 chat_message_queue recent_msgs_; }; //---------------------------------------------------------------------- // 新的聊天客户端会话 class chat_session : public chat_participant, public std::enable_shared_from_this<chat_session> { public: chat_session(tcp::socket socket, chat_room& room) : socket_(std::move(socket)), room_(room) { } void start() { // 把该聊天客户端加入到聊天室中 room_.join(shared_from_this()); // 读取消息头 do_read_header(); } // 发送聊天消息给该客户端 void deliver(const chat_message& msg) { bool write_in_progress = !write_msgs_.empty(); write_msgs_.push_back(msg); if (!write_in_progress) { do_write(); } } private: void do_read_header() { // 指向this的安全共享指针 auto self(shared_from_this()); // 异步调用读取函数，当读取到或发生错误时，会回调第3个函数指向的Lambda函数 boost::asio::async_read(socket_, boost::asio::buffer(read_msg_.data(), chat_message::header_length), [this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t /*length*/) { // 没有发生错误，且帧头正确，则继续读取帧体（最大512字节） if (!ec && read_msg_.decode_header()) { do_read_body(); } else { // 发生错误，把该聊天会话的客户端从聊天室中删除 room_.leave(shared_from_this()); } }); } void do_read_body() { // 指向this的安全共享指针 auto self(shared_from_this()); // 异步读取针体，最大512字节。当有错误发生，或读取完毕，会自动回调第3个函数指向的Lambda函数 boost::asio::async_read(socket_, boost::asio::buffer(read_msg_.body(), read_msg_.body_length()), [this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t /*length*/) { if (!ec) // 没有发生错误 { // 将收到的消息发送到聊天室中，会发给每一个客户端 room_.deliver(read_msg_); // 继续读取帧头 do_read_header(); } else // 发生错误，从聊天室中删除该对象 { room_.leave(shared_from_this()); } }); } // 向该客户端发送消息队列中的消息 void do_write() { // 取得this对象的安全共享指针 auto self(shared_from_this()); // 执行异步写数据给客户端：从发送消息队列中取条消息，当发送成功或发生错误时，调用第3个参数指向的Lambda函数 boost::asio::async_write(socket_, boost::asio::buffer(write_msgs_.front().data(), write_msgs_.front().length()), [this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t /*length*/) { if (!ec) // 没有发生错误 { // 把已经被成功发送的消息弹出队列 write_msgs_.pop_front(); // 如果队列中还有消息，则继续发送 if (!write_msgs_.empty()) { do_write(); } } else // 发生错误，从聊天室中删除该对象 { room_.leave(shared_from_this()); } }); } // 该聊天对象的socket对象 tcp::socket socket_; // Sever中的聊天室房间，所有客户端成员均在该聊天室中 chat_room& room_; // 读取到的消息 chat_message read_msg_; // 待发送的消息队列 chat_message_queue write_msgs_; }; //---------------------------------------------------------------------- class chat_server { public: chat_server(boost::asio::io_context& io_context, const tcp::endpoint& endpoint) : acceptor_(io_context, endpoint) { // server对象构造后，直接进入accept接受客户端连接的异步调用 do_accept(); } private: void do_accept() { // 执行异步调用接受客户端连接，当有连接到来、或错误发生，会回调下面指定的lambda函数 acceptor_.async_accept( [this](boost::system::error_code ec, tcp::socket socket) { if (!ec) { // 创建新的客户端会话，并调用新客户端的start()方法 std::make_shared<chat_session>(std::move(socket), room_)->start(); } // 继续接受新的客户端连接 do_accept(); }); } // 单个服务器端的接受器 tcp::acceptor acceptor_; // 单个服务器端使用的聊天室 chat_room room_; }; //---------------------------------------------------------------------- int main(int argc, char* argv[]) { try { // 参数1：程序名， 参数2：端口号1， 参数3：端口号2， 参数4：端口号3 ...... if (argc < 2) { std::cerr << "Usage: chat_server <port> [<port> ...]\n"; return 1; } // 创建网络io服务上下文 boost::asio::io_context io_context; // 创建server组，允许存在多个服务端，每个服务端的端口号必须不一样 std::list<chat_server> servers; for (int i = 1; i < argc; ++i) { tcp::endpoint endpoint(tcp::v4(), std::atoi(argv[i])); // 添加到Server list的尾部 servers.emplace_back(io_context, endpoint); } // 直到所有网络事件退出，才会返回该函数调用 io_context.run(); } catch (std::exception& e) { std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n"; } return 0; }