在 async_read_until 之后使用 async_write 的问题

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 async_read_until 之后使用 async_write 的问题

【英文标题】：issues about using async_write right after async_read_until

【发布时间】：2015-02-14 03:04:06

【问题描述】：

我的代码如下：

boost::asio::streambuf b1;

boost::asio::async_read_until(upstream_socket_, b1, '@',
           boost::bind(&bridge::handle_upstream_read, shared_from_this(),
           boost::asio::placeholders::error,
           boost::asio::placeholders::bytes_transferred));


void handle_upstream1_read(const boost::system::error_code& error,
                            const size_t& bytes_transferred)
  
     if (!error)
     

       async_write(downstream_socket_,
          b2,
          boost::bind(&bridge::handle_downstream_write,
          shared_from_this(),
          boost::asio::placeholders::error));  
     
     else
        close();
  

根据 async_read_until 的文档，http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/boost_asio/reference/async_read_until/overload1.html， 在成功执行 async_read_until 操作后，streambuf 可能包含超出分隔符的其他数据。应用程序通常会将该数据留在 streambuf 中，以供后续的 async_read_until 操作检查。

我知道 streambuf 可能包含超出分隔符的附加数据，但在我的情况下，它会在 async_write 操作中将这些附加数据（char'@' 之外的数据）写入下游套接字吗？或者 async_write 函数是否足够聪明，不会在下次调用 handle_upstream1_read 函数之前写入这些额外数据？

根据文档中的方法，streambuf 中的数据首先存储在 istream 中（ std::istream response_stream(&streambuf); ） 然后使用 std::getline() 函数将其放入字符串中。

我真的需要先将streambuf存储在istream中，然后将其转换为字符串，然后再将其转换回char数组（这样我就可以将char数组发送到downstream_socket_），而不是仅仅使用async_write来写入数据（直到但不包括分隔符，'@'）到下游_socket_？

我更喜欢第二种方法，这样我就不需要对数据进行多次转换。但是，当我尝试第二种方法时，似乎出了点问题。

我的理想情况是：

upstream_socket_ 使用 async_read_until 收到 xxxx@yyyy xxxx@ 被写入到下游socket_ upstream_socket_ 使用 async_read_until 收到 zzzz@kkkk yyyyzzzz@ 被写入下游套接字_

async_write 操作似乎仍然将超出分隔符的数据写入到下游套接字。 （但我对此不是 100% 确定）

如果有人能提供一点帮助，我将不胜感激！

【参考方案1】：

当streambuf 的所有数据（其输入序列）已写入WriteStream（套接字）时，正在使用的async_write() 重载被认为是完整的。相当于调用：

boost::asio::async_write(stream, streambuf,
    boost::asio::transfer_all(), handler);

可以通过使用boost::asio::transfer_exactly 完成条件调用此async_write() 重载来限制从streambuf 对象写入和消耗的字节数：

boost::asio::async_write(stream, streambuf, 
    boost::asio::transfer_exactly(n), handler);

或者，可以直接从流缓冲区的输入序列中写入。但是，需要从 streambuf 中显式使用。

boost::asio::async_write(stream,
    boost::asio::buffer(streambuf.data(), n), handler);
// Within the completion handler...
streambuf.consume(n);

请注意，当async_read_until() 操作完成时，完成处理程序的bytes_transferred 参数包含streambuf 输入序列中直到并包括分隔符的字节数，如果发生错误，则包含0。

---

这是一个使用这两种方法的完整示例demonstrating。该示例是使用同步操作编写的，旨在简化流程：

#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

// This example is not interested in the handlers, so provide a noop function
// that will be passed to bind to meet the handler concept requirements.
void noop() 

/// @brief Helper function that extracts a string from a streambuf.
std::string make_string(
  boost::asio::streambuf& streambuf,
  std::size_t n)

  return std::string(
      boost::asio::buffers_begin(streambuf.data()),
      boost::asio::buffers_begin(streambuf.data()) + n);


int main()

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

  // Create all I/O objects.
  tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 0));
  tcp::socket server_socket(io_service);
  tcp::socket client_socket(io_service);

  // Connect client and server sockets.
  acceptor.async_accept(server_socket, boost::bind(&noop));
  client_socket.async_connect(acceptor.local_endpoint(), boost::bind(&noop));
  io_service.run();

  // Mockup write_buffer as if it read "xxxx@yyyy" with read_until()
  // using '@' as a delimiter.
  boost::asio::streambuf write_buffer;
  std::ostream output(&write_buffer);
  output << "xxxx@yyyy";
  assert(write_buffer.size() == 9);
  auto bytes_transferred = 5;

  // Write to server.
  boost::asio::write(server_socket, write_buffer,
      boost::asio::transfer_exactly(bytes_transferred));
   // Verify write operation consumed part of the input sequence.
  assert(write_buffer.size() == 4);

  // Read from client.
  boost::asio::streambuf read_buffer;
  bytes_transferred = boost::asio::read(
      client_socket, read_buffer.prepare(bytes_transferred));
  read_buffer.commit(bytes_transferred);

  // Copy from the read buffers input sequence.
  std::cout << "Read: " << 
               make_string(read_buffer, bytes_transferred) << std::endl;
  read_buffer.consume(bytes_transferred);

  // Mockup write_buffer as if it read "zzzz@kkkk" with read_until()
  // using '@' as a delimiter.
  output << "zzzz@kkkk";
  assert(write_buffer.size() == 13); 
  bytes_transferred = 9; // yyyyzzzz@

  // Write to server.
  boost::asio::write(server_socket, buffer(write_buffer.data(),
      bytes_transferred));
  // Verify write operation did not consume the input sequence.
  assert(write_buffer.size() == 13);
  write_buffer.consume(bytes_transferred);

  // Read from client.
  bytes_transferred = boost::asio::read(
      client_socket, read_buffer.prepare(bytes_transferred));
  read_buffer.commit(bytes_transferred);

  // Copy from the read buffers input sequence.
  std::cout << "Read: " << 
               make_string(read_buffer, bytes_transferred) << std::endl;
  read_buffer.consume(bytes_transferred);

输出：

Read: xxxx@
Read: yyyyzzzz@

---

其他几点说明：

streambuf 拥有内存，std::istream 和 std::ostream 使用内存。当需要提取格式化输入或插入格式化输出时，使用流可能是一个好主意。例如，当人们希望将字符串 "123" 读取为整数 123。

可以直接访问 streambuf 的输入序列并对其进行迭代。在上面的示例中，我使用 boost::asio::buffers_begin() 通过迭代流缓冲区的输入序列来帮助构造 std::string。

std::string(
    boost::asio::buffers_begin(streambuf.data()),
    boost::asio::buffers_begin(streambuf.data()) + n);

正在使用基于流的传输协议，因此将传入数据作为流处理。请注意，即使中间服务器重构消息并在一次写入操作中发送"xxxx@"，在后续写入操作中发送"yyyyzzzz@"，下游也可能在一次读取操作中读取"xxxx@yyyy"。

【讨论】：

感谢您详细而全面的解释，Tanner。 transfer_exactly(n) 和 streambuf.consume(n) 正是我想要的！我坚持了这么长时间的原因是我尝试使用单个'@'字符作为我的视频流数据中的结束标记符号，这完全是一个转储想法

该示例使用 write()，我假设它是同步 boost::asio::write()，对吗？

@Dronz 是的。 Argument-dependent lookup 导致编译器选择 boost::asio::read()、boost::asio::write()、boost::asio::buffers_begin()，因为它们的参数之一也在 boost::asio 命名空间中。无论如何，我已将示例修改为更明确。

谢谢！我注意到即使不使用 boost::asio::ip::tcp 也可以编译这些行；