如何用 C++ 函数实现异步编程？

摘要： C 中的异步编程允许多任务处理，无需等待耗时操作。使用函数指针创建指向函数的指针。回调函数在异步操作完成时被调用。boost::asio 等库提供异步编程支持。实战案例演示了如何使用函数指针和 boost::asio 实现异步网络请求。

用 C 函数实现异步编程

简介

异步编程是一种编程范式，它允许程序在等待耗时操作（例如网络请求）完成时执行其他任务。在这个过程中，回调函数将在操作完成后被调用，无需程序显式等待。在 C 中，异步编程可以使用函数指针和相关的库来实现。

函数指针

C 中的函数指针是一种指向函数的指针。我们可以通过函数的名称创建一个函数指针，如下所示：

int add(int a, int b) { return a + b; }

using AddFunction = int(*)(int, int);
AddFunction addPtr = &add;

addPtr 现在是一个函数指针，指向 add 函数。

回调函数

回调函数是一个在某些事件发生时调用的函数。当一个异步操作完成时，系统会调用相应的回调函数。例如，以下函数将在网络请求完成时被调用：

void networkCallback(const std::string& data) {
  // 使用 data 进行处理
}

异步库

C 中有很多库支持异步编程。其中一个流行的选择是 boost::asio。此库提供了许多用于创建和管理异步操作的类和函数。

实战案例

让我们创建一个简单的示例来演示如何使用函数指针和 boost::asio 实现异步网络请求：

#include <boost/asio.hpp>
#include <iostream>

using namespace boost::asio;

// 回调函数
void networkCallback(const boost::system::error_code& error,
                    boost::array<char, 1024> data) {
  if (!error) {
    std::cout << data.data() << std::endl;
  } else {
    std::cout << "Error: " << error.message() << std::endl;
  }
}

int main() {
  using namespace std::placeholders;

  // 创建 IO 服务
  io_service service;

  // 创建 IP 协议套接字
  ip::tcp::socket socket(service);

  // 连接到服务器
  socket.connect(
      ip::tcp::endpoint(ip::address::from_string("127.0.0.1"), 8080));

  // 发送请求
  std::string request = "GET / HTTP/1.1\r\n\r\n";
  std::async_write(socket, buffer(request), networkCallback, _1);

  service.run();

  return 0;
}

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