Asio是C++中高效的异步网络编程库，核心为io_context事件循环，支持回调、协程等编程模型，可用于实现TCP客户端/服务端的非阻塞通信，结合Boost或独立使用，适用于高并发场景。
在C++中进行异步网络编程，Asio是一个功能强大且广泛使用的库。它支持同步和异步操作，尤其擅长处理高并发的网络任务。Asio既可以独立使用，也可以通过Boost.Asio获得更广泛的兼容性。从C++17开始，Asio的部分功能也被纳入标准库（std::experimental::net），但目前主流仍以Boost.Asio或独立Asio为主。
1. 安装与配置 Asio
你可以通过以下方式使用Asio：
-
使用 Boost.Asio：安装 Boost 库，包含头文件
即可。 - 使用 standalone Asio：从 GitHub 获取独立版本的 Asio（https://github.com/chriskohlhoff/asio），它是纯头文件库，无需编译。
确保项目中包含 Asio 头文件路径，并链接必要的系统库（如 pthread、ws2_32 等，取决于平台）。
2. 核心概念：io_context 与 异步操作
io_context 是 Asio 的核心调度器，负责管理所有异步操作的执行。你需要创建一个或多个 io_context 实例，并调用其 run() 方法来启动事件循环。
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异步操作通过回调（lambda、函数指针或仿函数）来处理完成事件，不会阻塞主线程。
示例：异步等待定时器
#include#include int main() { asio::io_context io; asio::steady_timer timer(io, asio::chrono::seconds(3)); timer.async_wait([](const asio::error_code& ec) { if (!ec) { std::cout << "Timer expired!\n"; } }); std::cout << "Waiting asynchronously...\n"; io.run(); // 启动事件循环 return 0; }
3. 异步 TCP 客户端示例
下面是一个简单的异步 TCP 客户端，连接到服务器并读取数据。
#include#include #include using asio::ip::tcp; class TcpClient { public: TcpClient(asio::io_context& io) : socket_(io) {} void start(const std::string& host, const std::string& port) { tcp::resolver resolver(socket_.get_executor().context()); resolver.async_resolve(host, port, [this](const asio::error_code& ec, tcp::resolver::results_type endpoints) { if (!ec) { asio::async_connect(socket_, endpoints, [this](const asio::error_code& ec, const tcp::endpoint&) { if (!ec) { std::cout << "Connected!\n"; do_read(); } else { std::cerr << "Connect failed: " << ec.message() << "\n"; } }); } }); } private: void do_read() { socket_.async_read_some(asio::buffer(data_, max_len), [this](const asio::error_code& ec, size_t length) { if (!ec) { std::cout.write(data_, length); do_read(); // 继续读 } else { std::cerr << "Read error: " << ec.message() << "\n"; } }); } tcp::socket socket_; enum { max_len = 1024 }; char data_[max_len]; }; int main() { asio::io_context io; TcpClient client(io); client.start("httpbin.org", "80"); // 发送 HTTP 请求（连接成功后需手动发送） // 这里省略写操作，可在连接后添加 async_write io.run(); return 0; }
4. 异步 TCP 服务端结构
服务端通常使用 acceptor 监听连接，并为每个客户端创建独立会话对象处理通信。
class TcpSession : public std::enable_shared_from_this{ public: TcpSession(tcp::socket socket) : socket_(std::move(socket)) {} void start() { do_read(); } private: void do_read() { auto self = shared_from_this(); socket_.async_read_some(asio::buffer(data_, max_len), [this, self](const asio::error_code& ec, size_t len) { if (!ec) { asio::async_write(socket_, asio::buffer(data_, len), [self](const asio::error_code& ec, size_t) { if (!ec) self->do_read(); }); } }); } tcp::socket socket_; char data_[1024]; }; class TcpServer { public: TcpServer(asio::io_context& io, short port) : acceptor_(io, tcp::endpoint(tcp::v4(), port)) { do_accept(); } private: void do_accept() { acceptor_.async_accept( [this](const asio::error_code& ec, tcp::socket socket) { if (!ec) { std::make_shared (std::move(socket))->start(); } do_accept(); // 接受下一个 }); } tcp::acceptor acceptor_; };
5. 使用协程简化异步流程（C++20 coroutine）
Asio 支持基于 C++20 协程的 async_await 风格，让异步代码看起来像同步一样清晰。
启用方式（需编译器支持）：
- 使用 asio::awaitable
- 配合 co_await 和 co_spawn
这能极大提升代码可读性，避免回调嵌套。
基本上就这些。掌握 io_context、异步操作模型、连接管理与资源生命周期控制，就能构建高效稳定的网络应用。Asio 虽初学稍复杂，但一旦理解事件驱动机制，开发灵活性非常高。
