一个简单的 C++ 实现的 gRPC 服务

Mar 29, 2026 --- · 3 min read · gPRC ·

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上一篇使用 Spring 的 gRPC 服务学习了如何用 Java SpringBoot 4 + Spring gRPC 实现服务端与客户端，并且用 Postman 和 grpcurl 命令测试了如何访问 Java 实现的 gRPC 服务，其中还用 Wireshark 抓包工具进一步验证了 gRPC 的通信方式是 Protobuf Over HTTP/2。

完后又突然对 C++ 实现一个 gRPC 服务产生了兴趣，因为现实项目是想要把 C++ 动态库的调用代码独立为一个进程，这时候直接用 C++ 代码调用 C++ 动态库就是最简单直接的方式，不存在任何数据结构的转换。把这部分实现为一个 C++ 的 gRPC 服务，然后由 Java 的 gRPC 客户端来调用。

下面来看这样一个简单的例子，在 C++ 只实现一个只包含一个同步的 gRPC 的服务，测试将用 grpcurl 命令和 Postman，并且也用 Wireshark 抓包工具验证 gRPC 的通信方式是否依然是 HTTP/2, Protobuf 数据编码肯定没得说了。

项目构建将使用 cmake, 编译器将要 g++, 编译平台为 macOS，系统版本为 Tahoe 26.3, 芯片为 Apple 的 M3 Pro(ARM64)

系统准备

编译器 g++ 随同 CommandLineTool 安装的，版本为

1g++ --version
2Apple clang version 17.0.0 (clang-1700.6.4.2)
3Target: arm64-apple-darwin25.3.0
4Thread model: posix
5InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

用于从 proto 生成 C++ 源码的 protoc，protobuf 库, grpc_cpp_plugin, 和 cmake 分别由以下命令安装

1brew install protobuf
2brew install grpc
3brew install cmake

如果是 Linux 平台，请找到相应的命令进行以上组件的安装。

创建 `hello.proto` 文件

 1syntax = "proto3";
 2
 3package hello;
 4
 5message HelloRequest {
 6  string name = 1;
 7}
 8
 9message HelloResponse {
10  string message = 1;
11}
12
13service HelloService {
14  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloResponse);
15}

由 `proto` 生成 C++ 源文件

1mkdir grpc-generated
2protoc --grpc_out=grpc-generated --cpp_out=grpc-generated \
3  --plugin=protoc-gen-grpc=$(which grpc_cpp_plugin) \
4  hello.proto

上面命令会在 grpc-generated 目录中生成如下源文件

1grpc-generated
2├── hello.grpc.pb.cc
3├── hello.grpc.pb.h
4├── hello.pb.cc
5└── hello.pb.h

创建 `server.cpp` 文件

 1#include <iostream>
 2#include <string>
 3#include <grpcpp/grpcpp.h>
 4#include <grpcpp/ext/proto_server_reflection_plugin.h>
 5#include "hello.grpc.pb.h"
 6
 7using grpc::Server;
 8using grpc::ServerBuilder;
 9using grpc::ServerContext;
10using grpc::Status;
11using hello::HelloService;
12using hello::HelloRequest;
13using hello::HelloResponse;
14
15class HelloServiceImpl final : public HelloService::Service {
16    Status SayHello(ServerContext* context,
17                    const HelloRequest* request,
18                    HelloResponse* response) override {
19        std::string msg = "Hello, " + request->name() + "!";
20        response->set_message(msg);
21        std::cout << "[Server] " << msg << std::endl;
22        return Status::OK;
23    }
24};
25
26int main() {
27    std::string address = "0.0.0.0:50051";
28    HelloServiceImpl service;
29
30    grpc::reflection::InitProtoReflectionServerBuilderPlugin(); // 启用服务反射发现功能
31    ServerBuilder builder;
32    builder.AddListeningPort(address, grpc::InsecureServerCredentials());
33    builder.RegisterService(&service);
34
35    std::unique_ptr<Server> server(builder.BuildAndStart());
36    std::cout << "Server listening on " << address << std::endl;
37    server->Wait();
38
39    return 0;
40}

加上 #include <grpcpp/ext/proto_server_reflection_plugin.h> 和 grpc::reflection::InitProtoReflectionServerBuilderPlugin(); 是为了启用服务反射发现的功能，不然在用 grpcurl 命令访问时会出现如下错误

Error invoking method "hello.HelloService/SayHello": failed to query for service descriptor "hello.HelloService": server does not support the reflection API

也就是说 grpcurl 依赖于服务发现功能。同样的没有启用它，在 Postman 中也必须导入 hello.proto 文件才能正常访问。

创建 `CMakeLists.txt` 文件

 1cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
 2project(grpc_server)
 3
 4set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
 5
 6find_package(gRPC REQUIRED)
 7
 8file(GLOB SOURCES "*.cpp")
 9file(GLOB_RECURSE GRPC_SOURCES "grpc-generated/*.cc")
10
11add_executable(server ${SOURCES} ${GRPC_SOURCES})
12target_include_directories(server PRIVATE grpc-generated)
13
14#target_link_libraries(server gRPC::grpc++ protobuf::libprotobuf)
15target_link_libraries(server gRPC::grpc++ protobuf::libprotobuf gRPC::grpc++_reflection)

代码中若需启用服务发现功能，在 target_link_libraries 必须把 gRPC::grpc++_reflection 加上，否则无法编译。

编译并执行

1cmake -B build
2cmake --build build

编译成功后，在 build 目录下生成了可执行文件 server, 执行它

1build/server
2Server listening on 0.0.0.0:50051

grpcurl 测试

用 grpcurl 命令

1grpcurl -plaintext -d '{"name":"World"}' localhost:50051 hello.HelloService/SayHello
2{
3  "message": "Hello, World!"
4}

服务端当然也有相应的输出 [Server] Hello, World!。

Postman 测试

在测试之前就有点好奇 Postman 能发现些什么服务，看图

只有 SayHello 一个服务，C++ gRPC 并没有像 Spring gRPC 那样自动加入 Watch 和 Check 那样的检测服务，有这种需求的话还得自行添加。在 Postman 中的请求测试就不演示了，参考 grpcurl 的结果就清楚了。

Wireshark 抓包验证

执行 grpcurl -plaintext -d '{"name":"World"}' localhost:50051 hello.HelloService/SayHello 的同时，开启 Wireshark 抓下网络包

gRPC Protobuf Over HTTP/2, 没问题，通信效率和性能上应该可以得到保障。

为何选择 C++ 编写 gRPC 服务

对于独立受管理的 gRPC 服务端进程，用 C++ 编写比 Java 的实现优势是明显的，内存消耗低，启动快, 无 GC, 手动管理内存，所以性能更优。对于极致的性能追求，毫无疑问是要选择 C++ 编写 gRPC 服务。

那么是否可用 Rust 语言来编写呢？在 gRPC - Supported languages 中没看到官方目前有对 Rust 语言的支持. 不过 Protocol Buffers 已支持 Rust 语言，用 protoc 编译可看到它可用 --rust_out=OUT_DIR 参数，也就是说 protoc 能编译生成 Rust 代码。

我们来 Vibe Coding 试一下，在 grpc-rust 目录中放置前面的 hello.proto 文件，然后用 claude 试下

based on current hello.proto file, gernate gRPC service by using Rust lanaguage, project managed by cargo, and enable service relection feature, start server to listen to ipv4 address 0.0.0.0:50051

AI 全部写完，构建，然后执行 target/debug/server, 一切正常，测试服务也没问题，用 Wireshark 看到的也是工作在 HTTP/2 协议之上。

此处就没必要列出相关 Rust 代码，在 Cargo.toml 中所用到的依赖列表是

1[dependencies]
2tonic = "0.12"
3tonic-reflection = "0.12"
4prost = "0.13"
5tokio = { version = "1", features = ["macros", "rt-multi-thread"] }

从版本号来看，tonic 和 prost 还是零点几，但从网上来看 tonic 已经是一个比较成熟的 gRPC 实现了，可用于生产环境中。

永久链接 https://yanbin.blog/c++-grpc-server-example/, 来自隔叶黄莺 Yanbin's Blog
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