Boost.Asio 知识点

2024-10-13 22:53:16 #Boost #C++ #Asio

线程模型

有三种使用方式：

一个io_context，一个线程。是线程安全的，相当于同步方式，没有并发。
一个io_context，多个线程。有并发了，但是线程不安全，要处理数据同步问题。
多个线程，每个线程一个io_context。和第一个类似，线程是安全的，且又有并发性。但是要自己去分配io_context。

处理程序执行顺序

例子：

void func(int i) {
    auto s = std::format("thread {}, func called i = {}", GetCurrentThreadId(), i);
    std::cout << s << std::endl;
}

void worker_thread(boost::asio::io_context& ioc) {
    ioc.run();
}

void foo3() {
    boost::asio::io_context ioc;

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        boost::asio::post(ioc, std::bind(func, i));
    }

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));
    std::vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < 3; ++i)
        threads.emplace_back(worker_thread, std::ref(ioc));

    for (auto& thread : threads) {
        thread.join();
    }
}

输出结果：

thread 8716, func called i = 2
thread 18312, func called i = 3
thread 5140, func called i = 1
thread 8716, func called i = 4
thread 18312, func called i = 5
thread 8716, func called i = 6
thread 5140, func called i = 7
thread 18312, func called i = 8
thread 8716, func called i = 9
thread 11660, func called i = 0

由此可以得知 boost::asio::post 只负责投递任务，不保证执行顺序。
如果需要顺序执行，就要用到 io_context::strand

boost::asio::io_context ioc;
boost::asio::io_context::strand strand{ioc};

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    boost::asio::post(strand, std::bind(func, i));
}

输出结果：

thread 17548, func called i = 0
thread 18284, func called i = 1
thread 18284, func called i = 2
thread 18284, func called i = 3
thread 18284, func called i = 4
thread 18284, func called i = 5
thread 18284, func called i = 6
thread 18284, func called i = 7
thread 18284, func called i = 8
thread 18284, func called i = 9

注意，不保证在同一个线程中执行，哪个线程抢到就让谁执行。
一般在以下两种情况时考虑使用strand：

多个线程访问非线程安全的共享对象。
需要保证处理程序的顺序执行。

另外，在新版本中以下方法是已经弃用的，网上很多文章中提到的都是老方法，如果用新版本就可以抛弃它们了。
io_context::post
io_context::strand::post

post or dispatch

boost::asio::post 和 boost::asio::dispatch 都是用于投递任务，两者的区别是什么？
post总是立即返回，确保是异步执行。而dispatch会“有可能”立即执行，什么叫“有可能”呢？看个例子：

void work() {
    std::cout << "work" << std::endl;
}

void foo() {
    boost::asio::io_context ioc;
    boost::asio::post(ioc, [&ioc]() {
        boost::asio::dispatch(ioc, work); // 当前在调用链中，会阻塞执行。
        std::cout << "after" << std::endl;
    });

    ioc.run();
}

输出顺序将是

1 2	work after

所以我的理解是如果当前处理程序是由io_context调度的，那么会立即执行，否则就和post一样。

线程模型

处理程序执行顺序

post or dispatch

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