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社区首页 >专栏 >基于c++实现简易http服务器

基于c++实现简易http服务器

原创
作者头像
手撕代码八百里
发布于 2023-11-22 21:57:39
4220
发布于 2023-11-22 21:57:39
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文章被收录于专栏：猿计划猿计划

前言

看到《基于c实现简易http服务器》进来的童鞋，你肯定本篇文章是使用基础的C++ 的socket来实现http服务器吧，你以为错了，使用基础的C++ 的socket来实现http服务器的文章百度一下有一大把了，我想介绍一个比较有意思的，而且实用性很强的基于C++实现建议http服务器的方案以及实现。

站在巨人的肩膀上

因为我自己做的一个项目用到了C++实现的http服务器，在做项目的时候已经考虑了很多方案例如使用httplib库等。最后还是奔着学习的角度否定了使用httplib库的方案，因为httplib库太方便了，整个httplib库就是个庞大的头文件，在之前的项目中使用过，出了问题不是太好解决，所以现在这个项目觉得自己实现一个http服务。

看到这个标题你可能会想到肯定是借助第三方库来开发的对吧。

没错。

是的。

我使用了boost库的网络库来实现http服务。

如果你没听过boost库，不知道boost库是干啥的，请看VCR：

Boost库是一个由C++社区开发的开源库集合，它提供了许多功能强大且高质量的工具和组件，用于增强C++编程语言的功能和效率。Boost库的目标是成为C++标准库的候选扩展，许多Boost组件已经被纳入C++标准。以下是Boost库的一些主要功能和作用：

  1. 泛型编程支持： Boost提供了许多模板库和工具，支持泛型编程，使得C++代码更加灵活、可重用和易于维护。
  2. 智能指针： Boost包含了shared_ptr和scoped_ptr等智能指针，用于管理动态分配的内存，避免内存泄漏和提高程序的安全性。
  3. 容器和数据结构： Boost包括了一些高性能、高效的容器和数据结构，如unordered_map、multi_index等，以及一些用于处理图、图形、堆、优先队列等的数据结构。
  4. 正则表达式库： Boost提供了一个功能强大的正则表达式库，支持Perl兼容的正则表达式语法，用于在字符串中进行模式匹配和搜索。
  5. 多线程和并发编程： Boost.Thread库提供了多线程编程的支持，包括线程的创建、同步、互斥锁、条件变量等功能。
  6. 文件系统操作： Boost.Filesystem库提供了对文件系统进行操作的工具，使得文件和目录的操作更加方便。
  7. 网络编程： Boost.Asio库提供了异步网络编程的支持，用于开发高性能的网络应用程序，包括TCP、UDP等协议。
  8. 数学和算法： Boost.Math库提供了一些数学工具，包括数值计算、特殊函数、统计函数等。
  9. 测试框架： Boost.Test库是一个用于编写和运行测试的框架，用于确保代码的质量和稳定性。
  10. 其他： Boost还包括许多其他组件，涵盖了从异常处理到元编程等广泛的领域，为C++程序员提供了强大的工具和功能。

Boost库为C++程序员提供了丰富的工具和组件，可以帮助他们更轻松地编写高效、可维护的代码，同时也推动了一些现代C++特性的发展。由于其高质量和广泛应用，Boost库的一些组件已被纳入C++标准，成为C++语言的一部分。

boost库开发环境搭建下载&编译

1、下载boost库

boost库的开源地址：https://github.com/boostorg/boost

我选择的是boost_1_55_0版本。

2、解压出来

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study$ tar -zxvf boost_1_55_0.tar.gz

3、执行./bootstrap.sh

./bootstrap.sh --prefix=pwd/_install 跟上--prefix参数即可指定安装的目录

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$ sudo ./bootstrap.sh  --prefix=`pwd`/_install
Building Boost.Build engine with toolset gcc... tools/build/v2/engine/bin.linuxx86_64/b2
Detecting Python version... 2.7
Detecting Python root... /usr
Unicode/ICU support for Boost.Regex?... /usr
Backing up existing Boost.Build configuration in project-config.jam.1
Generating Boost.Build configuration in project-config.jam...

Bootstrapping is done. To build, run:

    ./b2
    
To adjust configuration, edit 'project-config.jam'.
Further information:

   - Command line help:
     ./b2 --help
     
   - Getting started guide: 
     http://www.boost.org/more/getting_started/unix-variants.html
     
   - Boost.Build documentation:
     http://www.boost.org/boost-build2/doc/html/index.html

(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$

出现如上所示提示，就说明成功了。可以继续执行b2进行编译了。

4、使用b2进行编译

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$ ./b2 --help
Boost.Build 2011.12-svn

Project-specific help:

  Project has jamfile at Jamroot

Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.

Configuration help:

  Configuration file at
  

Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.

Configuration help:

  Configuration file at
  

Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. 

General command line usage:

    b2 [options] [properties] [targets]

  Options, properties and targets can be specified in any order.
      
Important Options:

  * --clean Remove targets instead of building
  * -a Rebuild everything
  * -n Don't execute the commands, only print them
  * -d+2 Show commands as they are executed
  * -d0 Supress all informational messages
  * -q Stop at first error
  * --reconfigure Rerun all configuration checks
  * --debug-configuration Diagnose configuration
  * --debug-building Report which targets are built with what properties
  * --debug-generator Diagnose generator search/execution

Further Help:

  The following options can be used to obtain additional documentation.

  * --help-options Print more obscure command line options.
  * --help-internal Boost.Build implementation details.
  * --help-doc-options Implementation details doc formatting.

...found 1 target...
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$

编译

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$ ./b2 
link.jam: No such file or directory

Building the Boost C++ Libraries.


Performing configuration checks

    - 32-bit                   : no  (cached)
    - 64-bit                   : yes (cached)
    - arm                      : no  (cached)
    - mips1                    : no  (cached)
    - power                    : no  (cached)
    - sparc                    : no  (cached)
    - x86                      : yes (cached)
    - has_icu builds           : yes (cached)
warning: Graph library does not contain MPI-based parallel components.
note: to enable them, add "using mpi ;" to your user-config.jam
    - zlib                     : yes (cached)
    - iconv (libc)             : yes (cached)
    - icu                      : yes (cached)
    - lockfree boost::atomic_flag : yes (cached)
    - compiler-supports-ssse3  : yes (cached)
    - compiler-supports-avx2   : yes (cached)
    - gcc visibility           : yes (cached)
    - long double support      : yes (cached)
warning: skipping optional Message Passing Interface (MPI) library.
note: to enable MPI support, add "using mpi ;" to user-config.jam.
note: to suppress this message, pass "--without-mpi" to bjam.
note: otherwise, you can safely ignore this message.
    - zlib                     : yes (cached)

Component configuration:

    - atomic                   : building
    - chrono                   : building
    - context                  : building
    - coroutine                : building
    - date_time                : building
    - exception                : building
    - filesystem               : building
    - graph                    : building
    - graph_parallel           : building
    - iostreams                : building
    - locale                   : building
    - log                      : building
    - math                     : building
    - mpi                      : building
    - program_options          : building
    - python                   : building
    - random                   : building
    - regex                    : building
    - serialization            : building
    - signals                  : building
    - system                   : building
    - test                     : building
    - thread                   : building
    - timer                    : building
    - wave                     : building

...patience...
...patience...
...patience...

5、安装

代码语言：shell
复制
b2 install

6、查看是否安装成功

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$ ls _install/
include  lib
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$ ls _install/include/
boost
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/boost_1_55_0$

学习boost库

1、访问boost库的文档（含API）

建议使用VSCode打开这个工程，整个boost的工程结构如下：

如果查看boost的文档我想这是对于初学者的必修课。

VSCode安装一个“Live Server”的插件，可以直接使用vscode运行一个web server来访问html网页资源，很方便。

可以看到目录中有index.html文件，可以点进去。

如果没打开这个live server的话，状态栏如下所示：

可以右击选择Open with List Server选项打开：

你的浏览器立马就会弹出一个窗口，十分方便。

此时状态栏也会发生变化：

当然了，你可以可以直接访问在线的boost的网站：https://www.boost.org/

2、如何找到boost的http例子

因为网络也是属于输入输出，所以必定在输入输出内。

点进去Input/Output

再点进去asio链接

可以看到Examples

点击Examples后，看到有两个案例一个是C++11 Examples，一个是C++03 Examples

这里就使用高版本的C++ 11的案例：

可以看到HTTP Server的标题，下面就是用到的文件

根据boost_asio/example/cpp11/http/server/connection.cpp可知路径在boost_asio/example/cpp11/http/server/

可以把着呢哥哥http/server/中的文件拷贝到最外层建个src目录，这样方便修改

实践boost库

在src目录中新增CMakeLists.txt文件，内容如下：

代码语言：text
复制
cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
project(webserver)

#扫描指定目录下的源代码文件名
aux_source_directory(./ SRC_SOURCES)

include_directories(
    ./
    ../boost_1_55_0/_install/include
)

include_directories(
    ../boost_1_55_0/_install/lib
)

link_directories(
    ../boost_1_55_0/_install/lib
)
#设置引用的库文件
set(LIBS "")

# #other
set(LIBS ${LIBS} "pthread")

# boost
set(LIBS ${LIBS} "boost_system")

#生成可执行文件
add_executable(webserver ${SRC_SOURCES})

#指定引用的库
target_link_libraries(webserver ${LIBS})

在src目录下创建www目录和build目录，在www目录中新增一个index.html,内容如下：

代码：

代码语言：html
复制
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Boost Http Server</title>
</head>
<body>
    手斯代码八百里
</body>
</html>

然后进入到build目录进行编译

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src$ cd build/
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ 
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ 
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ cmake ..
-- The C compiler identification is GNU 11.4.0
-- The CXX compiler identification is GNU 11.4.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /data/project/VSCProject/boost_study/src/build
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$

执行make -j20编译

编译成功后就会生成一个二进制可执行文件：

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ ls -l
总计 492
-rw-rw-r-- 1 zhenghui zhenghui  13847 11月 22 21:15 CMakeCache.txt
drwxrwxr-x 5 zhenghui zhenghui   4096 11月 22 21:16 CMakeFiles
-rw-rw-r-- 1 zhenghui zhenghui   1656 11月 22 21:15 cmake_install.cmake
-rw-rw-r-- 1 zhenghui zhenghui  10982 11月 22 21:15 Makefile
-rwxrwxr-x 1 zhenghui zhenghui 462856 11月 22 21:16 webserver
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$

运行后会提示如下代码，说明是可以执行的，并且成功了，只不过需要传递过去监听的IP,端口和网站根目录：

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ ./webserver 
Usage: http_server <address> <port> <doc_root>
  For IPv4, try:
    receiver 0.0.0.0 80 .
  For IPv6, try:
    receiver 0::0 80 .
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$

运行测试

可以看到，如果自己运行时没有权限的话，可以使用sudo

代码语言：shell
复制
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ 
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ ./webserver 0.0.0.0 80 ../www/
exception: bind: Permission denied
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$ sudo ./webserver 0.0.0.0 80 ../www/
[sudo] zhenghui 的密码： 
(base) zhenghui@zh-pc:/data/project/VSCProject/boost_study/src/build$

浏览器访问：http://127.0.0.1:80

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

httpserver
webserver
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      • 1、访问boost库的文档（含API）
        • 2、如何找到boost的http例子
        • 实践boost库
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