使用 C++20 实现异步网络访问

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  • websocket client
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  • websocket server

libfv是一个极简异步HTTP库，支持tcp、HTTP1.1、websocket的客户端/服务器等功能，可以通过它轻易实现HTTP异步开发。如果你刚好喜欢C++20异步，那么libfv就是你的最佳选择

文档地址：https://libfv.fawdlstty.com/zh_hans/

注意：使用这个库之前，首先需要知道 co_await 关键字的作用

• 推荐异步学习文档：使用 Async 和 Await 的异步编程，微软官方出品C#语言的异步教程，将async关键字省略，await关键字换成co_await，就和C++的几乎一样了
• 推荐异步学习文档：stackless与await，如果想要深入了解co_await关键字的实现思路那么不可错过

废话不多说，教大家如何使用。首先安装：

vcpkg install fawdlstty-libfv

然后，就可以使用libfv啦。

libfv既然是异步HTTP库，那么使用网络功能首先需要在异步函数里调用。众所周知，main函数是同步函数，因此，我们需要在main函数里发起异步任务。我们此处同步方法转异步方法：

#include 

Task async_func () {
	// 后面会写到异步功能的代码，将其粘贴到此处就可以啦
}

int main () {
	fv::Tasks::Init ();
	fv::Tasks::RunAsync (async_func);
	fv::Tasks::LoopRun ();
	fv::Tasks::Release ();
	return 0;
}

libfv有个非常棒的特性是，内部维护连接池。只要schema（http或https）、域名、端口都相同，那么连接会自动复用。这特性将极大降低高频客户端的连接维护成本。

注：连接池在libfv 0.0.7版本开始支持。另外libfv的http客户端功能比此处介绍更强。详见文档

fv::Response _r1 = co_await fv::Get ("https://t.cn");
fv::Response _r2 = co_await fv::Post ("https://t.cn", fv::body_kv ("a", "1"), fv::body_kv ("b", "2"));

接下来是websocket客户端。同样也非常简单。以下代码即实现websocket的发送，以及循环接收后续数据：

std::shared_ptr _conn = co_await fv::ConnectWS ("wss://t.cn/ws");
co_await _conn->SendText ("hello", 5);
while (true) {
	auto [_data, _type] = co_await _conn->Recv ();
	std::cout << _data << std::endl;
}

客户端基本使用介绍完毕。下面说说服务器端。我们来实现一个http服务器端，简单的返回hello world的功能：

fv::HttpServer _server {};
_server.SetHttpHandler ("/hello", [] (fv::Request &_req) -> Task {
	co_return fv::Response::FromText ("hello world");
});
co_await _server.Run (8080);

以上代码运行之后，浏览器里请求 http://127.0.0.1:8080/hello，即可看到效果。

websocket服务器端其实就是http服务器端，只不过监听之后处理函数的处理步骤不同而已，区别就是，判断客户端是否为websocket连接，如果是，那么升级为websocket连接即可：

fv::HttpServer _server {};
_server.SetHttpHandler ("/ws", [] (fv::Request &_req) -> Task {
	if (_req.IsWebsocket ()) {
		auto _conn = co_await _req.UpgradeWebsocket ();
		while (true) {
			auto [_data, _type] = co_await _conn->Recv ();
			if (_type == fv::WsType::Text) {
				co_await _conn->SendText (_data.data (), _data.size ());
			} else if (_type == fv::WsType::Binary) {
				co_await _conn->SendBinary (_data.data (), _data.size ());
			}
		}
		co_return fv::Response::Empty ();
	} else {
		co_return fv::Response::FromText ("please use websocket");
	}
});
co_await _server.Run (8080);

后续客户端通过 ws://127.0.0.1:8080/ws 即可实现连接websocket服务器。