boost asio定时器学习

        Asio是基于操作系统提供的异步机制,其主要用于网络编程方面,使用了大量的类和函数封装了socket API。

       使用asio不需要编译,但是它依赖于其它一些boost组件,包括boost_system和boost datetime库,用于提供系统错误和时间支持。

     同步vs异步

         asio的任何操作都需要io_service参与,它是asio的核心类。
         同步和异步编程有很大的不同。在同步编程中,所有的操作是按照顺序执行的,比如socket接受客户端的请求,然后响应,返回写入到socket中,其中每个操作都是阻塞的。因为每个操作阻塞,不可能让服务器只服务这一个请求。所以一般服务器采用多线程,一个socket在那接受客户端请求,另外创建一些线程用于给客户端服务。因此,同步的服务器/客户端一般是多线程的。在asio中,在同步模式下,程序发起一个IO操作,向io_service提交请求,io_service把操作交给操作系统,同步等待。当IO操作完成,操作系统通知io_service,然后io_service把结果发回给程序,完成整个流程。
         
        异步编程则是事件驱动,虽然启动了一个操作,但是你不知道它何时结束,只是提供一个回调给你,当操作结束,调用这个API,返回操作结束。在异步模式下,程序除了要发起IO操作,还定义一个用于回调的完成处理函数。io_service同样把IO操作交给操作系统执行,但是它不同步等待,而是立刻返回。调用io_service的run()可以等待异步操作完成。当异步操作完成,io_service从操作系统获取执行结果,调用完成处理函数。
 
### 使用 Boost.Asio 实现定时器功能 Boost.Asio 是一个用于网络和低级 I/O 编程的 C++ 库,支持异步编程模型。使用 Boost.Asio 实现定时器功能可以通过 `boost::asio::steady_timer` 类完成[^1]。以下是一个详细的说明和示例代码。 #### 定时器的基本概念 `boost::asio::steady_timer` 提供了一种机制,允许程序在指定的时间后执行回调函数或等待操作完成。它基于 C++11 的 `std::chrono` 时间点和持续时间类型,因此可以方便地设置定时器的超时时间[^2]。 #### 示例代码:基本定时器用法 以下代码展示了如何使用 `boost::asio::steady_timer` 创建一个简单的定时器,并在指定时间后触发回调函数。 ```cpp #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> void timerCallback(const boost::system::error_code& ec) { if (!ec) { std::cout << "Timer expired!" << std::endl; } else { std::cerr << "Error: " << ec.message() << std::endl; } } int main() { try { boost::asio::io_context io; // 创建一个定时器,设置为 5 秒后到期 boost::asio::steady_timer timer(io, boost::asio::chrono::seconds(5)); // 设置定时器到期后的回调函数 timer.async_wait(timerCallback); // 运行事件循环 io.run(); } catch (std::exception& e) { std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl; } return 0; } ``` #### 示例代码:重复定时器 如果需要创建一个每隔固定时间触发的定时器,可以使用递归调用的方式实现。以下是一个每秒触发一次的定时器示例。 ```cpp #include <iostream> #include <boost/asio.hpp> void repeatTimer(boost::asio::steady_timer& timer) { timer.expires_after(boost::asio::chrono::seconds(1)); timer.async_wait([&timer](const boost::system::error_code& ec) { if (!ec) { std::cout << "Timer triggered!" << std::endl; repeatTimer(timer); // 递归调用以实现重复触发 } else { std::cerr << "Error: " << ec.message() << std::endl; } }); } int main() { try { boost::asio::io_context io; // 创建一个定时器 boost::asio::steady_timer timer(io, boost::asio::chrono::seconds(1)); // 设置定时器到期后的回调函数 repeatTimer(timer); // 运行事件循环 io.run(); } catch (std::exception& e) { std::cerr << "Exception: " << e.what() << std::endl; } return 0; } ``` #### 注意事项 - 在多线程环境中使用 Boost.Asio 定时器时,确保正确同步对 `io_context` 的访问[^3]。 - 如果需要取消定时器,可以调用 `timer.cancel()` 方法。这将导致所有未完成的异步等待操作完成,并传递 `boost::asio::error::operation_aborted` 错误代码[^4]。
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