C++ REST SDKを用いたWebSocketクライアントの実装

C++ REST SDKとは

C++ REST SDKは、C++でRESTfulサービスを作成・利用するためのライブラリです。Microsoftが開発し、オープンソースとして提供しています。

このSDKは、HTTPクライアントとHTTPリスナーの両方を提供します。これにより、C++で書かれたアプリケーションがHTTPリクエストを送信したり、HTTPリクエストを受信して処理したりすることが可能になります。

また、C++ REST SDKはWebSocketのサポートも提供しています。これにより、リアルタイムの双方向通信が可能になります。WebSocketは、サーバーとクライアント間でのフルデュプレックス通信を可能にするプロトコルで、HTTPよりも低レイテンシでデータをやり取りできます。

C++ REST SDKは、その名前が示す通りC++で書かれており、モダンなC++の機能を活用しています。これにより、C++のパワフルさと効率性を活用しながら、ネットワークプログラミングを簡単に行うことができます。また、クロスプラットフォーム対応しており、WindowsだけでなくLinuxやMacでも利用することができます。これにより、幅広い環境での開発が可能になります。

WebSocketクライアントの作成

C++ REST SDKを使用してWebSocketクライアントを作成するには、以下の手順を実行します。

まず、必要なヘッダーファイルをインクルードします。

#include <cpprest/ws_client.h>
using namespace web;
using namespace web::websockets::client;

次に、websocket_clientクラスのインスタンスを作成します。

websocket_client client;

このclientオブジェクトを使用して、WebSocketサーバーに接続します。connectメソッドを使用して接続を開始し、非同期操作が完了するのを待つためにwaitメソッドを使用します。

client.connect(U("ws://example.com")).wait();

以上でWebSocketクライアントの作成とサーバーへの接続が完了しました。次に、メッセージの送受信や接続の終了など、具体的な操作方法について説明します。それぞれの操作は、非同期操作として実行され、taskクラスのインスタンスとして表現されます。これにより、非同期操作の完了を待つ、非同期操作の結果を取得する、非同期操作が失敗した場合のエラーハンドリングなどを行うことができます。これらの詳細については、次のセクションで説明します。

サーバーへの接続

WebSocketクライアントを作成した後、次に行うべきことはサーバーへの接続です。C++ REST SDKでは、websocket_clientクラスのconnectメソッドを使用してサーバーへの接続を開始します。

以下に、その手順を示します。

websocket_client client;
uri server_uri(U("ws://example.com"));
client.connect(server_uri).wait();

このコードでは、まずwebsocket_clientクライアントのインスタンスを作成します。次に、接続したいWebSocketサーバーのURIを指定します。そして、connectメソッドを呼び出してサーバーへの接続を開始し、waitメソッドを使用して非同期操作が完了するのを待ちます。

connectメソッドは非同期操作を開始し、その操作が完了するとtaskオブジェクトを返します。このtaskオブジェクトを使用して、非同期操作の結果を取得したり、非同期操作が完了するのを待ったり、非同期操作が失敗した場合のエラーハンドリングを行ったりすることができます。

以上でサーバーへの接続が完了しました。次に、メッセージの送受信や接続の終了など、具体的な操作方法について説明します。それぞれの操作は、非同期操作として実行され、taskクラスのインスタンスとして表現されます。これにより、非同期操作の完了を待つ、非同期操作の結果を取得する、非同期操作が失敗した場合のエラーハンドリングなどを行うことができます。これらの詳細については、次のセクションで説明します。

メッセージの送受信

WebSocketクライアントがサーバーに接続した後、次に行うべきことはメッセージの送受信です。C++ REST SDKでは、websocket_clientクラスのsendメソッドとreceiveメソッドを使用してメッセージの送受信を行います。

以下に、その手順を示します。

メッセージの送信

メッセージを送信するには、sendメソッドを使用します。このメソッドは非同期操作を開始し、その操作が完了するとtaskオブジェクトを返します。

websocket_outgoing_message out_msg;
out_msg.set_utf8_message("Hello, WebSocket!");
client.send(out_msg).wait();

このコードでは、まずwebsocket_outgoing_messageクライアントのインスタンスを作成します。次に、set_utf8_messageメソッドを使用して送信するメッセージを設定します。そして、sendメソッドを呼び出してメッセージの送信を開始し、waitメソッドを使用して非同期操作が完了するのを待ちます。

メッセージの受信

メッセージを受信するには、receiveメソッドを使用します。このメソッドも非同期操作を開始し、その操作が完了するとtaskオブジェクトを返します。

client.receive().then([](websocket_incoming_message in_msg) {
    return in_msg.extract_string();
}).then([](std::string body) {
    std::cout << body << std::endl;
}).wait();

このコードでは、まずreceiveメソッドを呼び出してメッセージの受信を開始します。次に、thenメソッドを使用して非同期操作が完了したときの処理を設定します。この処理では、まずextract_stringメソッドを使用して受信したメッセージを文字列として取り出し、次にその文字列を標準出力に出力します。最後に、waitメソッドを使用して非同期操作が完了するのを待ちます。

以上でメッセージの送受信が完了しました。次に、接続の終了など、具体的な操作方法について説明します。それぞれの操作は、非同期操作として実行され、taskクラスのインスタンスとして表現されます。これにより、非同期操作の完了を待つ、非同期操作の結果を取得する、非同期操作が失敗した場合のエラーハンドリングなどを行うことができます。これらの詳細については、次のセクションで説明します。

クライアント接続の終了

WebSocketクライアントの接続を終了するには、C++ REST SDKのwebsocket_clientクライアントのcloseメソッドを使用します。

以下に、その手順を示します。

client.close().wait();

このコードでは、closeメソッドを呼び出して接続の終了を開始し、waitメソッドを使用して非同期操作が完了するのを待ちます。

closeメソッドは非同期操作を開始し、その操作が完了するとtaskオブジェクトを返します。このtaskオブジェクトを使用して、非同期操作の結果を取得したり、非同期操作が完了するのを待ったり、非同期操作が失敗した場合のエラーハンドリングを行ったりすることができます。

以上でWebSocketクライアントの接続の終了が完了しました。これにより、C++ REST SDKを使用してWebSocketクライアントを作成し、サーバーに接続し、メッセージの送受信を行い、最終的に接続を終了する、という一連の流れを学ぶことができました。これらの知識を活用して、リアルタイムの双方向通信を必要とするアプリケーションの開発に役立ててください。また、C++ REST SDKの詳細なドキュメンテーションも参照して、さらに詳しい情報を得ることができます。それでは、Happy Coding!