c++ websocketpp 怎么用

发布网友发布时间：2022-04-20 04:37

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热心网友时间：2022-04-24 15:33

首先：在我们是要使用C++搭配现有的函数库来开发的，所以不太适合使用一般的网站服务器方案；而在稍微评估了一下后，后来是决定使用「WebSocket++」这个函数库，来做为C++环境的WebSocket Server开发方案。
WebSocket++的官方网站是：http://www.zaphoyd.com/websocketpp，他是采用BSD License的OpenSource、跨平台函数库，文件则都放在Github上（网页）。他目前最新的版本是0.3.x，在Github上要切换到「experimental」这个brahch；而这个版本的WebSocket++基本上是使用C++11以及Boost C++ Libraries里的ASIO（官网）来实作的Header -Only的函数库，所以在使用前不需要特别去建置这个函数库、只要在需要时去include他的Header档就可以了，相当地方便。
然后在WebSocket 的功能方面，他除了有提供Server 端的功能外，也可以用来开发Client 端的程序，算是相当地完整；虽然他的板号还在0.3，好像还很新，不过实际上功能应该算是够用了～
1.文件准备
　　如果要使用WebSocket++ 的话，基本上就是先到GitHub 上0.3.x 这个分支：https://github.com/zaphoyd/websocketpp/tree/experimental去把文件下载下来。而下载下来的文件里面，「websocketpp」这个文件夹，就是要使用这个函数库时，所有需要的文件了～而文件的部分，则是要连到他的网页（链结）去看，内容不算很完整，Heresy算是看着范例程序和原始码写出来的；这点算是Heresy觉得这个函数库做的比较差一点的地方，不过考虑到现在还是0.3版，也就不要要求太多了。
　　另外，由于他是基于Boost ASIO来开发网络的功能，所以也必须要下载Boost C++ Libraries来使用；Boost的官方网站是：http://www.boost.org/。
　　而如果有需要用到TLS的加密连线的话，应该是会需要使用OpenSSL这个函数库（官网）；如果不打算做加密连线的话，基本上是可以跳过这个函数库的。（Heresy没试过这部分）
2.基本概念
　　WebSocket++的基本使用说明，可以参考《Building a program with WebSocket++》这份文件。Heresy这边算是整理一下，自己玩过后的想法。
　　首先，要使用WebSocket++ 来开发程序的时候，基本上要include 两种文件，一种是用来做组态设置（config）的，一种则是用来决定要开发的程序的脚色类型（Role）的。
　　Role
　　在Role 的部分，主要就是分成Server 和Client 两种；Server 就是用来开发WebSocket 服务器的，而Client 则是可以用来开发C++ 的WebSocket 的用户端程序、连线到其他的??WebSocket Server 做数据的存取。
　　如果要建立Server 端的程序的话，就是要include server 用的header 档：
　　#include <websocketpp/server.hpp>
　　而之后则是就可以建立出websocketpp::server<>的物件，拿来做操作。
　　如果是要建立Client 端程序的话，则是要include client 的header 档：
　　#include <websocketpp/client.hpp>
　　之后则是建立出websocketpp::client<>的物件来做连线。
　　而WebSocket++的server或client这两种类别，都是template的class，在建立时也需要指定要使用的config才可以。
　　Config
　　Config 的部分，WebSocket++ 主要提供了三种类型：
　　config::core
　　config::asio
　　config::asio_tls
　　上面这三种类型，在WebSocket++是不同的结构，，config::core基本上是提供有限功能的设置，相对的他只会用到C++11的功能。而config::asio则是使用Boost ASIO做基础来提供完整的功能；config::asio_tls则是config::asio再加上TLS的连线加密功能。
　　而根据组合的不同，不同的config也需要include websocketpp/config的目录下、不同的header档：
　　
　　Server
　　Client
　　core
　　core.hpp
　　core_client.hpp
　　asio
　　asio_no_tls.hpp
　　asio_no_tls_client.hpp
　　asio_tls
　　asio.hpp
　　asio_client.hpp
　　而如果是以要建立一个使用Boost ASIO、没有TLS加密的Server的话，基本上就是要include
　　asio_no_tls.hpp
　　#include <websocketpp/config/asio_no_tls.hpp>
　　其他的组合，也可以依此类顶。
　　Endpoint
　　在决定要include 哪两个文件后，接下来就可以在程序里面，建立出需要使用的WebSocket++ 物件了。
　　如果是要建立使用Boost ASIO、没有TLS 加密的Server 的话，基本上要include 的文件就是：
　　#include <websocketpp/server.hpp>
　　#include <websocketpp/config/asio_no_tls.hpp>
　　而在控制用的物件的部分，则就是：
　　websocketpp:: server <websocketpp::config:: asio > mServer;
　　之后，所有的功能就都是针对mServer这个物件进行操作。而在WebSocket++里面，则是把它称为「endpoint」；通过组合出不同的endpoint，就可以实作不同的功能了。
　　Server 的范例
　　基本上，因为Heresy的目的是要建立一个WebSocket Server让网页来连线，所以这边就只讲Server的部分了～而实际上，在《Building a program with WebSocket++》里，官方就有提供一个很简单的使用范例了～他的源代码如下：
　　#include <iostream>
　　
　　#include <websocketpp/config/asio_no_tls.hpp>
　　#include <websocketpp/server.hpp>
　　
　　typedef websocketpp:: server <websocketpp::config:: asio > server ;
　　void on_message(websocketpp:: connection_hdl hdl , server :: message_ptr msg )
　　{
　　std::cout << msg ->get_payload() << std::endl;
　　} int main()
　　{ server print_server;
　　
　　print_server.set_message_handler(&on_message);
　　print_server.init_asio();
　　print_server. listen(9002);
　　print_server.start_accept(); print_server.run ();
　　}

　　在这个范例里面，他是通过websocketpp:: server <websocketpp::config:: asio >这个Endpoint，来建立一个使用Boost ASIO、没有TLS加密的WebSocket Server。这个server程序在执行后，会持续去监听port 9002，当有信息传递进来的时候，就会触发到on_message()这个函数、并把接到的信息输出到命令提示字符的窗口上。
　　如果想要测试连线的话，可以考虑用 WebSocket.org 提供的
　　不过实际上，由于WebSocket++ 本身也有log 的功能，所以除了收到的信息会被输出之外，还有很多纪录用的信息，也都会被输出在画面上，看起来可能会有点杂乱就是了。
　　另外，由于这个范例程序，只会从client接收信息，并不会传送数据给Server端，所以Echo Text的Log里面，并不会像连到ws:// echo.websocket.org
　　在源代码的地方，首先就是建立出一个endpoint的server物件print_server，用来做后续的操作。
　　而在建立出print_server后，接下来要做的事情，包括了：
　　初始化ASIO
　　调用init_asio()这个函数，初始化内部的Boost ASIO的io_service（官网），作为后续网络连线等功能之使用。
　　设置连接埠
　　调用listen()这个函数，指定要监听的连接埠；这边是设置成9002。
　　而如果系统上有多个网卡的话，默认会监听所有的网络介面；如果需要的话也可以特别指定要针对哪个介面做监听。
　　开始接受连线
　　调用start_accept()开始接受输入。
　　进入主循环
　　调用run()，进入WebSocket++ Server的主循环。
　　之后程序就会进入主循环，直到Server 被停下来。
　　那要怎么处理连线进来的信息呢？WebSocket++是通过提供各种「Handler」（callback function），来做事件的处理；在官方网站上，有列出可以使用的handler列表（页面）。
　　而在这个范例里，则是通过set_message_handler()，来设置当Server收到信息时，要执行的callback function，这里就是on_message()这个函数；这也是一般来说，一定会用到的callback function 。
　　而message handler 的callback function，会收到两个数据：
　　一个是websocketpp::connection_hdl型别的数据，是用来识别目前的连线用的；如果之后要传送信息给client的话，就必须要通过这个物件，来设置要把信息传送给谁。而如果有需要的话，也可以藉由server<>的get_con_fromhdl()来取得触发这个 ??事件的连线、以及他的资讯。
　　第二个资讯，则是websocketpp::server<>::message_ptr，里面储存的是传递进来的信息。一般来说，这会通过他的get_payload()函数，来取得传递进来的信息，而得到的数据，会是const string&。不过由于WebSocket也有可能是传递非文字的binary数据，所以可能会需要通过 get_opcode()这个函数，来辨别传递进来的数据的形式。
　　而在这个范例里面，on_message()这个函数，就是很单纯地把街道的资讯，通过iostream做输出了～
　　在网页上的这个范例里面，这个Server只有做接收的功能，并不会送信息给Client端。那如果要送信息给client端要怎么做呢？基本上就是调用server<>的send()这个函数就可以了。
　　在官方的example文件夹里，有个echo_server的目录，里面的echo_server.cpp
　　而他送出数据的方法，就是：
　　s->send(hdl, msg->get_payload(), msg->get_opcode());
　　这边可以看到，要调用sned()这个函数来传递数据，基本上是需要给他三个参数：
　　websocketpp::connection_hdl的物件，让Server知道是要传给哪个client。
　　要传递的数据，这边就是直接把收到的信息（msg->get_payload()）再传出去；实际上send()有提供不同的介面，实际的数据型别可以是const void*或const string&。
　　最后，则是要有一个opcode，来指定要传 ??递的资讯的形式；如果是纯文字的话，基本上可以直接指定websocketpp::frame::opcode::TEXT。
　　而这个范例程序在执行後，如果一样使用 WebSocket.org 的来测试的话，就可以发现他的功能和 WebSocket.org 测试用的 ws://echo.websocket.org
　　Windows / Visual Studio 上的问题
　　上面基本上就是WebSocket++ 使用上的基本用法。不过实际上，这样的源代码，在Heresy 这边的Windows + Visual Studio 2010 / 2012，都是没办法正确建置的。
　　最主要的问题，基本上应该算是VC++ 本身对Boost C++ Library 的支援性问题吧…在Heresy 测试的结果是发现，如果希望在VisualStudio 2010 或2012 上使用的WebSocket++ 的话，有部分的功能??必须要强制让WebSocket++ 去使用C++ 11 的内建函数库，而不要去使用Boost 的版本。
　　设置的方法，可以参考官方的《C++11 Support》这页。以Heresy这边的测试来说，至少functional和memory两个函数库，是需要使用C++11 STL的版本才行的；也就是说，必须要加上_WEBSOCKETPP_CPP11_MEMORY_和_WEBSOCKETPP_CPP11_FUNCTIONAL_这两个定义（因为MSVC不支援完整的C++11，所以不能直接用_WEBSOCKETPP_CPP11_STL_）。
　　但是，在加上这两个定义后，实际上会产生另一个问题，那就是std::min()和巨集版本的min()冲到的问题（参考）；这个问题，比较简单的方法，就是在再额外定义一个NOMINMAX，来取消掉巨集版本的min()和max()了。
　　所以，实际上要让上面的程序可以正常运作，一个方法就是在原始码的一开始、include WebSocket++ 的Header 之前，先加上下面三行：
　　#define NOMINMAX
　　#define _WEBSOCKETPP_CPP11_FUNCTIONAL_
　　#define _WEBSOCKETPP_CPP11_MEMORY_
　　或是在VC的专案属性的「组态属性」里面，找到「C/C++」的「前置处理器」，在「前置处理气定义」的栏位里面，加上「NOMINMAX;_WEBSOCKETPP_CPP11_FUNCTIONAL_;_WEBSOCKETPP_CPP11_MEMORY_」了。
　　理论上，这两种方法应该都可以让MSVC可以正确地建置上面的范例程序。而这个问题Heresy也有回报给作者了（链结），就看之后有没有办法修正吧。
　　另外，Heresy在使用Visual Studio 2012的时候，虽然可以正确编译了，可是在执行阶段，则是会当掉。稍微追了一下源代码后，发现应该是Visual Studio 2012的std::strftime()这个函数（MSDN）有问题所造成的。
　　主要的问题是发生在 logger/ basic.hpp这个文件，里面定义的get_timestamp()这个函数里面有透 ??过std::strftime()来打印出目前的时间，以做为纪录之用；而他定义的输出字串，则是一个长度30的C字串buffer。
　　由于他有试着输出时区的资讯（%z），而在Visual Sutdio里，如果在台湾的环境的话，他会是一个「台北标准时间」这样的文字；而这样的文字，再加上前面的时间资讯的会，就导致整个结果会超过30个字符。而在这个状况下，Visual Studio 2010只是会无法输出，但是在Visual Studio 2012，却可能是让程序整个当掉… orz
　　而解决方法呢？基本上应该是两种，一个是把buffer的大小改大、例如把它改成40（要改两个地方，一个是105行、一个是111行，参考），这样可以让字串够长、不会出问题；另一种方法，则是把105行里定义的时间格式字串「"%Y-%m-%d %H:%M:%S%z"」，最后面的「%z」拿掉，这样就不会去处理时区的资讯，也就比较不容易出问题了。

　　最后：这篇大概就这样了。内容，算是对WebSocket++ 的极简单介绍的～实际上，由于官方文件实在不足，所以学习起来有点累；不过，至少已经成功地用WebSocket++ 完成第一个WebSocket 的Server 端程序了～接下来，看看有什么特殊的想法，会再做补充吧。

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