boost的asio接收单路大数据量udp包的方法

开发windows客户端接收RTP视频流，当h264视频达到1080P 60fps的时候，按包来调用recvfrom的函数压力比较大，存在丢包的问题，windows的完成端口的性能效果当然可以解决这个问题，而boost的asio在windows上是基于完成端口来开发的，所以采用boost的asio和环形缓冲区的方法，可以解决接收单路大数据量udp包中丢包的问题。

需要引入的头文件为：

1. #include "CircledBuffer.h"
2. #include <iostream>
3. #include <boost/asio.hpp>
4. #include <boost/bind.hpp>

其中CircledBuffer.h是自定义的缓冲区的类，之后会有介绍，boost的两个文件是asio必需的两个文件。

需要定义的全局变量为：

1. using boost::asio::ip::udp;
2. boost::asio::io_service service;
3. boost::asio::ip::udp::socket sock(service);
4. boost::asio::ip::udp::endpoint sender_ep;
5. CircledBuffer readBuffer;
6. PacketBuffer* packet;

其中io_service是用来标示启动的，后面会调用run。sock和endpoint类似于描述符和sockaddr_in的关系。CircledBuffer和PacketBuffer*，是自定义缓冲区。

主函数为：

1. int main(int argc, char* argv[]) {
2. boost::asio::ip::udp::endpoint ep( boost::asio::ip::address::from_string("192.168.1.206"),
3. 9002);
4. sock.open(ep.protocol());
5. sock.set_option(boost::asio::ip::udp::socket::reuse_address(true));
6. boost::asio::socket_base::receive_buffer_size recv_option(8*65534);
7. sock.set_option(recv_option);
8. sock.bind(ep);
9. packet = readBuffer.GetLast();
10. sock.async_receive_from(boost::asio::buffer(packet->data, packet->bufferSize), sender_ep, &on_read);
11. service.run();
12. }

初始化ep和sock，其中udp接收的数量比较大的话，需要设定receive_buffer_size，然后bind，设置接受buffer为packet。

介绍一下async_receive_from函数，它有三个参数，分别为接收的buffer，远端的ep，注意与本端的ep不同，远端的ep不用初始化设置，再就是buffer收满后的回调函数。

回调函数的内容是：

1. void on_read(const boost::system::error_code & err, std::size_t
2. read_bytes) {
3. std::cout << "read: " << read_bytes << std::endl;
4. readBuffer.MoveNext();
5. packet= readBuffer.GetLast();
6. sock.async_receive_from(boost::asio::buffer(packet->data, packet->bufferSize), sender_ep, &on_read);
7. }

与main函数的接收部分一致，这里用了不断的自身回调，来实现while recvfrom的功能。

补充说一句，用申请好的CircledBuffer，便于后期的多线程或者异步strand的处理，而不阻塞接收。

缓冲区类的代码：

头文件：

1. #ifndef CIRCLED_BUFFER_H
2. #define CIRCLED_BUFFER_H
3. #include <memory.h>
4. #include <boost/atomic.hpp>
5. #define CIRCLED_BUFFER_SIZE 300
6. #define BUFFER_SIZE 2000
7. struct PacketBuffer
8. {
9. PacketBuffer(){bufferSize=BUFFER_SIZE;dataSize=0;}
10. unsigned int bufferSize;
11. unsigned int dataSize;
12. char data[BUFFER_SIZE];
13. PacketBuffer& operator=(PacketBuffer& other)
14. {
15. memcpy(data,other.data,other.dataSize);
16. dataSize = other.dataSize;
17. bufferSize = other.bufferSize;
18. return *this;
19. }
20. };
21. class CircledBuffer
22. {
23. public:
24. CircledBuffer(unsigned int bufSize=CIRCLED_BUFFER_SIZE);
25. public:
26. ~CircledBuffer(void);
27. PacketBuffer* GetAt(unsigned int idx){return &packets[idx];}
28. PacketBuffer* GetLast()
29. {
30. return GetAt(writeIndex.load(boost::memory_order_consume));
31. };
32. void MoveNext()
33. {
34. unsigned int idx = writeIndex.load(boost::memory_order_relaxed);
35. writeIndex.store((idx+1)%bufferSize,boost::memory_order_release);
36. };
37. unsigned int GetLastIndex(){return writeIndex.load(boost::memory_order_consume);};
38. unsigned int GetSize(){return bufferSize;};
39. protected:
40. boost::atomic<unsigned int> writeIndex;
41. unsigned int bufferSize;
42. PacketBuffer* packets;
43. };
44. #endif

缓冲区类的构造函数与析构函数

1. #include "CircledBuffer.h"
2. CircledBuffer::CircledBuffer(unsigned int bufSize)
3. :bufferSize(bufSize),
4. writeIndex(0)
5. {
6. packets = new PacketBuffer[bufSize];
7. }
8. CircledBuffer::~CircledBuffer(void)
9. {
10. delete []packets;
11. }

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