基于Boost_asio的C++网络编程

简介

关于Boost.asio库的笔记，原文链接: https://xzchsia.github.io/2020/03/06/boost-asio-learning/

概述

Asio,即异步IO(Asynchronous Input/Output)，本是一个独立的C++网络程序库，后来加入Boost
从设计上来看，Asio 相似且重度依赖于 Boost，与 thread、bind、smart pointers 等结合时，体验顺滑。从使用上来看，依然是重组合而轻继承，一贯的 C++ 标准库风格
什么是异步IO？
- 简单来说，就是你发起一个 IO 操作，却不用等它结束，你可以继续做其他事情，当它结束时，你会得到通知。
当然这种表述是不精确的，操作系统并没有直接提供这样的机制。以 Unix 为例，有五种 IO 模型可用：
- 阻塞 I/O
- 非阻塞 I/O
- I/O 多路复用（multiplexing）（select 和 poll）
- 信号驱动 I/O（SIGIO）
- 异步 I/O（POSIX aio_ 系列函数）
这五种模型的定义和比较，详见「Unix Network Programming, Volume 1: The Sockets Networking API」一书 6.2 节
Asio 封装的正是「I/O 多路复用」。具体一点，epoll 之于 Linux，kqueue 之于 Mac 和 BSD。epoll 和 kqueue 比 select 和 poll 更高效。当然在 Windows 上封装的则是 IOCP（完成端口）
Asio 的「I/O 操作」，主要还是指「网络 IO」，比如 socket 读写。由于网络传输的特性，「网络 IO」相对比较费时，设计良好的服务器，不可能同步等待一个 IO 操作的结束，这太浪费 CPU 了。
对于普通的「文件 IO」，操作系统并没有提供“异步”读写机制，libuv 的做法是用线程模拟异步，为网络和文件提供了一致的接口。Asio 并没有这样做，它专注于网络。提供机制而不是策略，这很符合 C++ 哲学

I/O Context

每个 Asio 程序都至少有一个 io_context 对象，它代表了操作系统的 I/O 服务（io_context 在 Boost 1.66 之前一直叫 io_service），把你的程序和这些服务链接起来
1
2
3
4
5
int main() {
boost::asio::io_context ioc;
ioc.run();
return 0;
}
io_context.run 是一个阻塞（blocking）调用，姑且把它想象成一个 loop（事件循环），直到所有异步操作完成后，loop 才结束，run 才返回。但是这个程序没有任何异步操作，所以 loop 直接就结束了

Timer

有了 io_context 还不足以完成 I/O 操作，用户一般也不跟 io_context 直接交互

根据 I/O 操作的不同，Asio 提供了不同的 I/O 对象，比如 timer（定时器），socket，等等。 Timer 是最简单的一种 I/O 对象，可以用来实现异步调用的超时机制，下面是最简单的用法

void Print(boost::system::error_code ec) {
  std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
}

int main() {
  boost::asio::io_context ioc;
  boost::asio::steady_timer timer(ioc, std::chrono::seconds(3));
  timer.async_wait(&Print);
  ioc.run();
  return 0;
}

先创建一个 steady_timer，指定时间 3 秒，然后异步等待这个 timer，3 秒后，timer 超时结束，Print 被调用
以下几点需要注意：
- 所有 I/O 对象都依赖 io_context，一般在构造时指定
- async_wait 初始化了一个异步操作，但是这个异步操作的执行，要等到 io_context.run 时才开始
- Timer 除了异步等待（async_wait），还可以同步等待（wait）。同步等待是阻塞的，直到 timer 超时结束。基本上所有 I/O 对象的操作都有同步和异步两个版本，也许是出于设计上的完整性
- async_wait 的参数是一个函数对象，异步操作完成时它会被调用，所以也叫 completion handler，简称 handler，可以理解成回调函数
- 所有 I/O 对象的 async_xyz 函数都有 handler 参数，对于 handler 的签名，不同的异步操作有不同的要求，除了官方文档里的说明，也可以直接查看 Boost 源码。
async_wait 的 handler 签名为 void (boost::system::error_code)，如果要传递额外的参数，就得用 bind

不妨修改一下 Print，让它每隔一秒打印一次计数，从 0 递增到 3

void Print(boost::system::error_code ec,
           boost::asio::steady_timer* timer,
           int* count) {
  if (*count < 3) {
    std::cout << *count << std::endl;
    ++(*count);

    timer->expires_after(std::chrono::seconds(1));
    
    timer->async_wait(std::bind(&Print, std::placeholders::_1, timer, count));
  }
}
int main() {
  boost::asio::io_context ioc;
  boost::asio::steady_timer timer(ioc, std::chrono::seconds(1));
  int count = 0;
  timer.async_wait(std::bind(&Print, std::placeholders::_1, &timer, &count));

  ioc.run();
  return 0;
}

与前版相比，Print 多了两个参数，以便访问当前计数及重启 timer。
调用 bind 时，使用了占位符（placeholder）std::placeholders::_1。数字占位符共有 9 个，_1 - _9

Echo Server

Socket 也是一种 I/O 对象，这一点前面已经提及。相比于 timer，socket 更为常用，毕竟 Asio 是一个网络程序库
下面以经典的 Echo 程序为例，实现一个 TCP Server。所谓 Echo，就是 Server 把 Client 发来的内容原封不动发回给 Client

同步方式

Session 代表会话，负责管理一个 client 的连接。参数 socket 传的是值，但是会用到 move 语义来避免拷贝

void Session(tcp::socket socket) {
  try {
    while (true) {
      boost::array<char, BUF_SIZE> data;

      boost::system::error_code ec;
      std::size_t length = socket.read_some(boost::asio::buffer(data), ec);

      if (ec == boost::asio::error::eof) {
        std::cout << "连接被 client 妥善的关闭了" << std::endl;
        break;
      } else if (ec) {
        // 其他错误
        throw boost::system::system_error(ec);
      }

      boost::asio::write(socket, boost::asio::buffer(data, length));
    }
  } catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << "Exception: " <<  e.what() << std::endl;
  }
}

其中，tcp 即 boost::asio::ip::tcp；BUF_SIZE 定义为 enum { BUF_SIZE = 1024 };。这些都是细节，后面的例子不再赘述

int main(int argc, char* argv[]) {
  if (argc != 2) {
    std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " <port>" << std::endl;
    return 1;
  }

  unsigned short port = std::atoi(argv[1]);

  boost::asio::io_context ioc;

  // 创建 Acceptor 侦听新的连接
  tcp::acceptor acceptor(ioc, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));

  try {
    // 一次处理一个连接
    while (true) {
      Session(acceptor.accept());
    }
  } catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << "Exception: " <<  e.what() << std::endl;
  }

  return 0;
}

启动时，通过命令行参数指定端口号，比如：
echo_server_sync 8080
以下几点需要注意：
- tcp::acceptor 也是一种 I/O 对象，用来接收 TCP 连接，连接端口由 tcp::endpoint 指定
- 数据 buffer 以 boost::array<char, BUF_SIZE> 表示，也可以用 char data[BUF_SIZE]，或 std::vector data(BUF_SIZE)。事实上，用 std::vector 是最推荐的，因为它不但可以动态调整大小，还支持 Buffer Debugging。
- 同步方式下，没有调用 io_context.run，因为 accept、read_some 和 write 都是阻塞的。这也意味着一次只能处理一个 Client 连接，但是可以连续 echo，除非 Client 断开连接
- 写回数据时，没有直接调用 socket.write_some，因为它不能保证一次写完所有数据，但是 boost::asio::write 可以。我觉得这是 Asio 接口设计不周，应该提供 socket.write
- acceptor.accept 返回一个新的 socket 对象，利用 move 语义，直接就转移给了 Session 的参数，期间并没有拷贝开销

异步方式

异步方式下，困难在于对象的生命周期，可以用 shared_ptr 解决

为了同时处理多个 Client 连接，需要保留每个连接的 socket 对象，于是抽象出一个表示连接会话的类，叫 Session：

class Session : public std::enable_shared_from_this<Session> {
public:
  Session(tcp::socket socket) : socket_(std::move(socket)) {
  }

  void Start() {
    DoRead();
  }

  void DoRead() {
    auto self(shared_from_this());
    socket_.async_read_some(
        boost::asio::buffer(buffer_),
        [this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t length) {
          if (!ec) {
            DoWrite(length);
          }
        });
  }

  void DoWrite(std::size_t length) {
    auto self(shared_from_this());
    boost::asio::async_write(
        socket_,
        boost::asio::buffer(buffer_, length),
        [this, self](boost::system::error_code ec, std::size_t length) {
          if (!ec) {
            DoRead();
          }
        });
  }

private:
  tcp::socket socket_;
  std::array<char, BUF_SIZE> buffer_;
};

就代码风格来说，有以下几点需要注意：
- 优先使用 STL，比如 std::enable_shared_from_this，std::bind，std::array，等等
- 定义 handler 时，尽量使用匿名函数（lambda 表达式）
- 以 C++ std::size_t 替 C size_t。刚开始，你可能会不习惯，我也是这样，过了好久才慢慢拥抱 C++11 乃至 C++14
Session 有两个成员变量，socket_ 与 Client 通信，buffer_ 是接收 Client 数据的缓存。只要 Session 对象在，socket 就在，连接就不断。Socket 对象是构造时传进来的，而且是通过 move 语义转移进来的。
虽然还没看到 Session 对象是如何创建的，但可以肯定的是，它必须用 std::shared_ptr 进行封装，这样才能保证异步模式下对象的生命周期。
此外，在 Session::DoRead 和 Session::DoWrite 中，因为读写都是异步的，同样为了防止当前 Session 不被销毁（因为超出作用域），所以要增加它的引用计数，即 auto self(shared_from_this()); 这一句的作用
至于读写的逻辑，基本上就是把 read_some 换成 async_read_some，把 write 换成 async_write，然后以匿名函数作为 completion handler

接收 Client 连接的代码，提取出来，抽象成一个类 Server

class Server {
public:
  Server(boost::asio::io_context& ioc, std::uint16_t port)
      : acceptor_(ioc, tcp::endpoint(tcp::v4(), port)) {
    DoAccept();
  }

private:
  void DoAccept() {
    acceptor_.async_accept(
        [this](boost::system::error_code ec, tcp::socket socket) {
          if (!ec) {
            std::make_shared<Session>(std::move(socket))->Start();
          }
          DoAccept();
        });
  }

private:
  tcp::acceptor acceptor_;
};

同样，async_accept 替换了 accept。async_accept 不再阻塞，DoAccept 即刻就会返回。为了保证 Session 对象继续存在，使用 std::shared_ptr 代替普通的栈对象，同时把新接收的 socket 对象转移过去

最后是 main()

int main(int argc, char* argv[]) {
  if (argc != 2) {
    std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " <port>" << std::endl;
    return 1;
  }

  std::uint16_t port = std::atoi(argv[1]);

  boost::asio::io_context ioc;
  Server server(ioc, port);

  ioc.run();
  return 0;
}

Echo Client

虽然用 netcat 测试 Echo Server 非常方便，但是自己动手写一个 Echo Client 仍然十分必要。还是先考虑同步方式。

同步方式

首先通过 host 和 port 解析出 endpoints（对，是复数！）

1 2	tcp::resolver resolver(ioc); auto endpoints = resolver.resolve(tcp::v4(), host, port);

resolve 返回的 endpoints 类型为 tcp::resolver::results_type，代之以 auto 可以简化代码。类型推导应适当使用，至于连 int 都用 auto 就没有必要了。 host 和 port 通过命令行参数指定，比如 localhost 和 8080

接着创建 socket，建立连接：

1 2	tcp::socket socket(ioc); boost::asio::connect(socket, endpoints);

这里没有直接调用 socket.connect，因为 endpoints 可能会有多个，boost::asio::connect 会挨个尝试，逐一调用 socket.connect 直到连接成功。
其实这样说不太严谨，根据我的测试，resolve 在没有指定 protocol 时，确实会返回多个 endpoints，一个是 IPv6，一个是 IPv4。但是我们已经指定了 protocol 为 tcp::v4()：

接下来，从标准输入（std::cin）读一行数据，然后通过 boost::asio::write 发送给 Server：

char request[BUF_SIZE];
std::size_t request_length = 0;
do {
  std::cout << "Enter message: ";
  std::cin.getline(request, BUF_SIZE);
  request_length = std::strlen(request);
} while (request_length == 0);
boost::asio::write(socket, boost::asio::buffer(request, request_length));

do…while 是为了防止用户直接 Enter 导致输入为空。boost::asio::write 是阻塞调用，发送完才返回
从 Server 同步接收数据有两种方式：
- 使用 boost::asio::read（对应于 boost::asio::write）；
- 使用 socket.read_some。
两者的差别是
- boost::asio::read 读到指定长度时，就会返回，你需要知道你想读多少；
- 而 socket.read_some 一旦读到一些数据就会返回，所以必须放在循环里，然后手动判断是否已经读到想要的长度，否则无法退出循环。

下面分别是两种实现的代码。

使用 boost::asio::read：

char reply[BUF_SIZE];
std::size_t reply_length = boost::asio::read(
    socket,
    boost::asio::buffer(reply, request_length));

std::cout.write(reply, reply_length);

使用 socket.read_some：

std::size_t total_reply_length = 0;
while (true) {
  std::array<char, BUF_SIZE> reply;
  std::size_t reply_length = socket.read_some(boost::asio::buffer(reply));

  std::cout.write(reply.data(), reply_length);

  total_reply_length += reply_length;
  if (total_reply_length >= request_length) {
    break;
  }
}

不难看出，socket.read_some 用起来更为复杂。 Echo 程序的特殊之处就是，你可以假定 Server 会原封不动的把请求发回来，所以你知道 Client 要读多少。但是很多时候，我们不知道要读多少数据。所以，socket.read_some 反倒更为实用
此外，在这个例子中，我们没有为各函数指定输出参数 boost::system::error_code，而是使用了异常，把整个代码块放在 try…catch 中。
1
2
3
4
5
try {
// ...
} catch (const std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
Asio 的 API 基本都通过重载（overload），提供了 error_code 和 exception 两种错误处理方式。使用异常更易于错误处理，也可以简化代码，但是 try…catch 该包含多少代码，并不是那么明显，新手很容易误用，什么都往 try…catch 里放
一般来说，异步方式下，使用 error_code 更方便一些。所以 complete handler 的参数都有 error_code

异步方式

首先，抽取出一个类 Client

class Client {
public:
  Client(boost::asio::io_context& ioc,
         const std::string& host, const std::string& port)
      : socket_(ioc), resolver_(ioc) {
  }

private:
  tcp::socket socket_;
  tcp::resolver resolver_;

  char cin_buf_[BUF_SIZE];
  std::array<char, BUF_SIZE> buf_;
};

resolver_ 是为了 async_resolve，作为成员变量，生命周期便得到了保证，不会因为函数结束而失效。

下面来看 async_resolve 实现（代码在构造函数中）：

Client(...) {
  resolver_.async_resolve(tcp::v4(), host, port,
                          std::bind(&Client::OnResolve, this,
                                    std::placeholders::_1,
                                    std::placeholders::_2));
}

async_resolve 的 handler：

void OnResolve(boost::system::error_code ec,
               tcp::resolver::results_type endpoints) {
  if (ec) {
    std::cerr << "Resolve: " << ec.message() << std::endl;
  } else {
    boost::asio::async_connect(socket_, endpoints,
                               std::bind(&Client::OnConnect, this,
                                         std::placeholders::_1,
                                         std::placeholders::_2));
  }
}

async_connect 的 handler：

void OnConnect(boost::system::error_code ec, tcp::endpoint endpoint) {
  if (ec) {
    std::cout << "Connect failed: " << ec.message() << std::endl;
    socket_.close();
  } else {
    DoWrite();
  }
}

连接成功后，调用 DoWrite，从标准输入读取一行数据，然后异步发送给 Server。下面是异步读写相关的函数，一并给出：

void DoWrite() {
  std::size_t len = 0;
  do {
    std::cout << "Enter message: ";
    std::cin.getline(cin_buf_, BUF_SIZE);
    len = strlen(cin_buf_);
  } while (len == 0);

  boost::asio::async_write(socket_,
                           boost::asio::buffer(cin_buf_, len),
                           std::bind(&Client::OnWrite, this,
                                     std::placeholders::_1));
}

void OnWrite(boost::system::error_code ec) {
  if (!ec) {
    std::cout << "Reply is: ";

    socket_.async_read_some(boost::asio::buffer(buf_),
                            std::bind(&Client::OnRead, this,
                                      std::placeholders::_1,
                                      std::placeholders::_2));
  }
}

void OnRead(boost::system::error_code ec, std::size_t length) {
  if (!ec) {
    std::cout.write(buf_.data(), length);
    std::cout << std::endl;
    // 如果想继续下一轮，可以在这里调用 DoWrite()。
  }
}

最后是 main()：

int main(int argc, char* argv[]) {
  if (argc != 3) {
    std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " <host> <port>" << std::endl;
    return 1;
  }

  const char* host = argv[1];
  const char* port = argv[2];

  boost::asio::io_context ioc;
  Client client(ioc, host, port);

  ioc.run();
  return 0;
}

asio示例的代码链接 : https://github.com/sprinfall/boost-asio-study.git

Asio Tips And Notes

本文列举Asio各种值的注意的细节

No Deprecated

在包含 Asio 头文件之前，定义宏 BOOST_ASIO_NO_DEPRECATED，这样在编译时，Asio 就会剔除那些已经过时的接口
比如在最新的 Boost 1.66 中，io_service 已经改名为 io_context，如果没有 BOOST_ASIO_NO_DEPRECATED，还是可以用 io_service 的，虽然那只是 io_context 的一个 typedef
BOOST_ASIO_NO_DEPRECATED 可以保证你用的是最新修订的 API。长期来看，有便于代码的维护。何况，这些修订正是 Asio 进入标准库的前奏
1
2
3
4
#define BOOST_ASIO_NO_DEPRECATED
#include "boost/asio/io_context.hpp"
#include "boost/asio/steady_timer.hpp"
...

_WIN32_WINNT Warning

在 Windows 平台，编译时会遇到关于 _WIN32_WINNT 的警告。可以说，这是 Asio 自身的问题。它应该在某个地方包含 SDKDDKVer.h。不应该让用户自己去定义平台的版本

如果你用 CMake，可以借助下面这个宏自动检测 _WIN32_WINNT： (详见：https://stackoverflow.com/a/40217291/6825348)

if (WIN32)
    macro(get_WIN32_WINNT version)
        if (CMAKE_SYSTEM_VERSION)
            set(ver ${CMAKE_SYSTEM_VERSION})
            string(REGEX MATCH "^([0-9]+).([0-9])" ver ${ver})
            string(REGEX MATCH "^([0-9]+)" verMajor ${ver})
            # Check for Windows 10, b/c we'll need to convert to hex 'A'.
            if ("${verMajor}" MATCHES "10")
                set(verMajor "A")
                string(REGEX REPLACE "^([0-9]+)" ${verMajor} ver ${ver})
            endif ("${verMajor}" MATCHES "10")
            # Remove all remaining '.' characters.
            string(REPLACE "." "" ver ${ver})
            # Prepend each digit with a zero.
            string(REGEX REPLACE "([0-9A-Z])" "0\\1" ver ${ver})
            set(${version} "0x${ver}")
        endif(CMAKE_SYSTEM_VERSION)
    endmacro(get_WIN32_WINNT)

    get_WIN32_WINNT(ver)
    add_definitions(-D_WIN32_WINNT=${ver})
endif(WIN32)

尽量少包含头文件

尽量不要直接包含大而全的 boost/asio.hpp。这样做，是为了帮助自己记忆哪个类源于哪个具体的头文件，以及避免包含那些不必要的头文件
在实际项目中，在你自己的某个「头文件」里简单粗暴的包含 boost/asio.hpp 是很不妥的；当然，在你的「源文件」里包含 boost/asio.hpp 是可以接受的，毕竟实际项目依赖的东西比较多，很难搞清楚每一个定义源自哪里

Handler签名问题

虽然关于 Handler 的签名，文档里都有说明，但是直接定位到源码，更方便，也更精确

以 steady_timer.async_wait() 为例，在 IDE 里定位到 async_wait() 的定义，代码（片段）如下

template <typename WaitHandler>
BOOST_ASIO_INITFN_RESULT_TYPE(WaitHandler,
    void (boost::system::error_code))
async_wait(BOOST_ASIO_MOVE_ARG(WaitHandler) handler)
{

通过宏 BOOST_ASIO_INITFN_RESULT_TYPE，WaitHandler 的签名一目了然。

Handler 的 error_code 参数到底是不是引用？

其实，早期的版本应该是 const boost::system::error_code&，现在文档和代码注释里还有这么写的，估计是没来得及更新。前面在说 Handler 签名时，已经看到 BOOST_ASIO_INITFN_RESULT_TYPE 这个宏的提示作用，翻一翻 Asio 源码，error_code 其实都已经传值了

奇怪的是，即使你的 Handler 传 error_code 为引用，编译运行也都没有问题

void Print(const boost::system::error_code& ec) {
  std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
}

int main() {
  boost::asio::io_context ioc;
  boost::asio::steady_timer timer(ioc, std::chrono::seconds(3));

  timer.async_wait(&Print);

  ioc.run();
  return 0;
}

而我发现，当 Handler 是成员函数时，就不行了。下面这个 timer 的例子，如果把 Print 的 error_code 改成引用，就不能编译了

class Printer {
public:
  ...

  void Start() {
    timer_.async_wait(std::bind(&Printer::Print, this, std::placeholders::_1));
  }

private:
  // 不能用 const boost::system::error_code&
  void Print(boost::system::error_code ec) {
    ...
  }

private:
  boost::asio::steady_timer timer_;
  int count_;
};

这个问题在习惯了引用的情况下，害苦了我，真是百思不得其解！也算是 Boost 比较坑的一个地方吧。 2019/08/30: 实测 1.70 没有这个问题，可以用 const reference。也许是 1.66 的 bug 吧。

Bind 占位符

调用 bind 时，使用了占位符（placeholder），其实下面四种写法都可以：

boost::bind(Print, boost::asio::placeholders::error, &timer, &count)
boost::bind(Print, boost::placeholders::_1, &timer, &count);
boost::bind(Print, _1, &timer, &count);
std::bind(Print, std::placeholders::_1, &timer, &count);

第一种，占位符是 Boost Asio 定义的。
第二种，占位符是 Boost Bind 定义的。

第三种，同第二种，之所以可行，是因为 boost/bind.hpp 里有一句 using namespace boost::placeholders;。

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

#ifndef BOOST_BIND_NO_PLACEHOLDERS

using namespace boost::placeholders;
...

第四种，STL Bind，类似于 Boost Bind，只是没有声明 using namespace std::placeholders;
四种写法，推荐使用二或四。至于是用 Boost Bind 还是 STL Bind，没那么重要。此外，数字占位符共有 9 个，_1 - _9

Endpoint 是一个单词

不要写成”end point”

Server 也可以用Resolver

TCP Server 的 acceptor 一般是这样构造的：

1	tcp::acceptor(io_context, tcp::endpoint(tcp::v4(), port))

也就是说，指定 protocol (tcp::v4()) 和 port 就行了。

但是，Asio 的 http 这个例子，确实用了 resolver，根据 IP 地址 resolve 出 endpoint：

tcp::resolver resolver(io_context_);
tcp::resolver::results_type endpoints = resolver.resolve(address, port);
tcp::endpoint endpoint = *endpoints.begin();
acceptor_.open(endpoint.protocol());
acceptor_.set_option(tcp::acceptor::reuse_address(true));
acceptor_.bind(endpoint);
acceptor_.listen();
acceptor_.async_accept(...);

http 这个例子之所以这么写，主要是初始化 acceptor_ 时，还拿不到 endpoint，否则可以直接用下面这个构造函数：
1
2
basic_socket_acceptor(boost::asio::io_context& io_context,
const endpoint_type& endpoint, bool reuse_addr = true)

这个构造函数注释说它等价于下面这段代码：

basic_socket_acceptor<Protocol> acceptor(io_context);
acceptor.open(endpoint.protocol());
if (reuse_addr)
  acceptor.set_option(socket_base::reuse_address(true));
acceptor.bind(endpoint);
acceptor.listen(listen_backlog);

下面是不同的 address 对应的 endpoints 结果（假定 port 都是 8080）：
- “localhost”: [::1]:8080, v6; [127.0.0.1]:8080, v4
- “0.0.0.0”: 0.0.0.0:8080, v4
- “0::0”: [::]:8080, v6
- 本机实际 IP 地址 (e.g., IPv4 “10.123.164.142”): 10.123.164.142:8080, v4。这时候，本机 client 无法通过 “localhost” 连接到这个 server，通过具体的 IP 地址则可以。
- 一个具体的非本机地址 (e.g., IPv4 “10.123.164.145”): exception: bind: The requested address is not valid in its context

Move Acceptable Handle

使用 acceptor.async_accept 时，发现了 Move Acceptable Handler。

简单来说，async_accept 接受两种 AcceptHandler，直接看源码：

template <typename MoveAcceptHandler>
BOOST_ASIO_INITFN_RESULT_TYPE(MoveAcceptHandler,
    void (boost::system::error_code, typename Protocol::socket))
async_accept(BOOST_ASIO_MOVE_ARG(MoveAcceptHandler) handler)

template <typename Protocol1, typename AcceptHandler>
BOOST_ASIO_INITFN_RESULT_TYPE(AcceptHandler,
    void (boost::system::error_code))
async_accept(basic_socket<Protocol1>& peer,
    BOOST_ASIO_MOVE_ARG(AcceptHandler) handler,
    typename enable_if<is_convertible<Protocol, Protocol1>::value>::type* = 0)

第一种是 Move Acceptable Handler，它的第二个参数是新 accept 的 socket。
第二种是普通的 Handler，它的第一个参数是预先构造的 socket

结论是，对于 Move Acceptable Handler，不要用 bind，直接用 lambda 表达式：

void DoAccept() {
  acceptor_.async_accept(
    [this](boost::system::error_code ec, boost::asio::ip::tcp::socket socket) {
    // Check whether the server was stopped by a signal before this
    // completion handler had a chance to run.
    if (!acceptor_.is_open()) {
      return;
    }

    if (!ec) {
      connection_manager_.Start(
        std::make_shared<Connection>(std::move(socket),
        connection_manager_,
        request_handler_));
    }

    DoAccept();
  });
}