| RMVL 2.3.0 Robotic Manipulation and Vision Library

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传输层设施 —— Socket

作者
  赵曦

日期
  2025/09/25

版本
  1.0

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# 1. Socket 基础

Socket 是网络通信的基本操作单元，提供了应用层与传输层之间的接口。Socket 可以分为多种类型，最常见的有流式套接字（TCP）和数据报套接字（UDP）。RMVL 提供了跨平台的 Socket 实现，并提供了协程支持，Windows 下基于 Winsock2 实现，Linux 下基于 BSD Socket 实现。

除此之外，Socket 还提供了 Unix Domain Socket（Unix 域套接字）支持，允许在同一台机器上的不同进程之间进行高效的通信，使用方法可参考 进程间通信设施 —— IPC 。

# 2. 用法

相关类：

- 同步： rm::Socket, rm::Acceptor 及 rm::Connector
- 异步： rm::async::Socket, rm::async::Acceptor 及 rm::async::Connector

一般工程使用中，推荐客户端使用同步阻塞方式进行通信，服务端使用异步非阻塞方式进行通信，以兼顾高并发性能。

## 2.1 同步阻塞

服务端

#include <rmvl/io/socket.hpp>
using namespace rm;
int main() {
Acceptor acceptor(Endpoint(ip::tcp::v4(), 8080));
// 阻塞的等待客户端连接
auto socket = acceptor.accept();
// 读取数据
std::string request = socket.read();
if (request.empty()) {
printf("Read failed\n");
return -1;
}
printf("Received: %s\n", request.c_str());
// 发送响应
bool success = socket.write("response");
if (!success) {
printf("Write failed\n");
return -1;
}
}
rm::Acceptor
Socket 接受器
定义 socket.hpp:218
rm::Endpoint
端点
定义 socket.hpp:91
rm
定义 datastruct.hpp:20
socket.hpp
以及基于 socket 的同步/异步 IPC 通信、传输层与会话层通信框架
rm::ip::tcp::v4
static tcp v4()
构造端点，以表示 IPv4 TCP 协议

客户端

#include <rmvl/io/socket.hpp>
using namespace rm;
int main() {
Connector connector(Endpoint(ip::tcp::v4(), 8080), "127.0.0.1");
auto socket = connector.connect();
// 发送请求
bool success = socket.write("request");
if (!success) {
printf("Write failed\n");
return -1;
}
// 读取响应
std::string response = socket.read();
if (response.empty()) {
printf("Read failed\n");
return -1;
}
printf("Received: %s\n", response.c_str());
}
rm::Connector
Socket 连接器
定义 socket.hpp:257

## 2.2 异步非阻塞

服务端

#include <rmvl/io/socket.hpp>
using namespace rm;
async::Task<> session(async::Socket socket) {
// 读取数据
std::string request = co_await socket.read();
if (request.empty()) {
printf("Read failed\n");
co_return;
}
printf("Received: %s\n", request.c_str());
// 发送响应
bool success = co_await socket.write("response");
if (!success) {
printf("Write failed\n");
co_return;
}
}
int main() {
async::IOContext io_context{};
async::Acceptor acceptor(io_context, Endpoint(ip::tcp::v4(), 8080));
// 异步等待客户端连接
co_spawn(io_context, [&]() -> async::Task<> {
while (true) {
async::Socket socket = co_await acceptor.accept();
// 为每个连接启动一个协程任务
co_spawn(io_context, session, std::move(socket));
}
});
// 此处可以使用 co_spawn 注册其他 I/O 任务
io_context.run();
}
rm::async::Acceptor
异步 Socket 接受器
定义 socket.hpp:391
rm::async::IOContext
异步 I/O 执行上下文，负责管理 IO 事件循环和协程任务的调度
定义 async.hpp:177
rm::async::Socket
Socket 异步会话层
定义 socket.hpp:297
rm::async::Socket::write
SocketWriteAwaiter write(std::string_view data)
异步写入数据到已连接的 Socket 中
定义 socket.hpp:376
rm::async::Socket::read
SocketReadAwaiter read()
异步读取已连接的 Socket 中的数据
定义 socket.hpp:343
rm::async::Task
保有 rm::async::Promise 的异步协程任务
定义 async.hpp:146
rm::async::co_spawn
void co_spawn(IOContext &ctx, Callable &&fn, Args &&...args)
在指定的执行上下文中生成并调度一个协程任务
定义 async.hpp:265

客户端

#include <rmvl/io/socket.hpp>
using namespace rm;
async::Task<> session(async::Connector &connector) {
auto socket = co_await connector.connect();
// 发送请求
bool success = co_await socket.write("request");
if (!success) {
printf("Write failed\n");
co_return;
}
// 读取响应
std::string response = co_await socket.read();
if (response.empty()) {
printf("Read failed\n");
co_return;
}
printf("Received: %s\n", response.c_str());
}
int main() {
async::IOContext io_context{};
async::Connector connector(io_context, Endpoint(ip::tcp::v4(), 8080), "127.0.0.1");
co_spawn(io_context, session, std::ref(connector));
// 此处可以使用 co_spawn 注册其他 I/O 任务
io_context.run();
}
rm::async::Connector
异步 Socket 连接器
定义 socket.hpp:441
rm::async::Connector::connect
ConnectAwaiter connect()
异步连接
定义 socket.hpp:480