什么是asio::buffer
数据的发送与接收,均是以字节流形式进行处理的,这就需要一个内存连续的存储区域供读取、写入,其表现形式就是内存指针和内存大小,asio::buffer
就是用来表示这个存储区域的,根据功能不同,又分为可变mutable、不可变const,其定义如下:
typedef std::pair<void*,std::size_t> mutable_buffer;
typedef std::pair<void*,std::size_t> const_buffer;
个人的理解:asio::buffer
本身并不持有数据内容,我们可以理解为是一个适配器,用来提供给发送/接受动作来进行数据操作,这就是为什么在异步操作时要保证数据一直有效。
构造asio::buffer
asio::buffer
的目标是创建缓存对象来表示原始存储区域,其构造可以接受如下内容:
- 原始内存指针及其大小
- POD类型的数组(
std::array
或者std::vector
) std::string
需要注意的是,一旦构造完成,其大小就已经确定了,不会进行自动增长。
asio::buffer
的操作
- 获取大小:
boost::asio::buffer_size(buffer)
- 获取内存指针:
boost::asio::buffer_cast<T>(buffer)
- 复制:
boost::asio::buffer_copy
- 运算:
boost::asio::buffer(buffer+offset,size)
asio::buffer
序列
Boost.Asio
提供了asio::buffer
序列,来支持scatter-gatter
操作,即:
- 接收数据到多个
asio::buffer
- 一次发送多个
asio::buffer
在使用序列时,会使用boost::asio::buffers_begin
和boost::asio::buffers_end
进行遍历,从而进行操作,序列的迭代器类型为boost::asio::const_buffer
或者boost::asio::mutable_buffer
。
扩展asio::buffer
asio::buffer
本身比较简单,对其进行扩展以支持自己的buffer只能借助于序列,根据之前的理解,扩展实现的类只需要包含序列要求的内容即可,譬如一个const_buffer
要实现的如下:
typedef boost::asio::const_buffer value_type; //缓存类型
typedef const boost::asio::const_buffer* const_iterator; //缓存迭代器类型
const boost::asio::const_buffer* begin() const { ...; } //起始
const boost::asio::const_buffer* end() const { ...; } //结束
什么是asio::streambuf
asio::streambuf
是一个流缓存区,其本身包含了数据内容,这是与asio_buffer
关键的区别点,asio::streambuf
继承自标准库的streambuf
,也就说asio::streambuf
可以作为流缓冲区应用于符合标准库流定义的任何流。
asio::buffer
一旦创建大小就确定了,在进行读取操作时是不能自动增长的,而asio::streambuf
是支持自动增长的,需要注意的是,自动增长也有最大大小限制,在构造asio::streambuf
时可以设置其最大大小。
提供的一些方法:
-
commit
:将字符从输出序列移动到输入序列 -
consume
:从输入序列中移除字符 -
data
:获取输入序列的缓存列表 -
size
:获取输入序列的大小 -
prepare
:根据指定大小获取输出序列的缓存列表
如何使用asio::streambuf
本身可以作为数据输入/输出传递给对应发送/接收接口:
- 作为数据输入进行发送
使用data
获取输入序列,当发送完成后调用consume
移除已经发送的内容 - 作为数据输出进行接收
使用prepare
获取输出序列,当读取完成后调用commit
- 字节遍历
使用buffers_begin
和buffers_end
来遍历序列获取字节流内容
asio::streambuf
使用示例
写入示例:
boost::asio::streambuf b;
std::ostream os(&b);
os << "Hello, World!\n";
// try sending some data in input sequence
size_t n = sock.send(b.data());
b.consume(n); // sent data is removed from input sequence
读取示例:
boost::asio::streambuf b;// reserve 512 bytes in output sequence
boost::asio::streambuf::mutable_buffers_type bufs = b.prepare(512);
size_t n = sock.receive(bufs);
// received data is "committed" from output sequence to input sequence
b.commit(n);
std::istream is(&b);
std::string s;
is >> s;
字节遍历示例:
boost::asio::streambuf sb;
...
std::size_t n = boost::asio::read_until(sock, sb, '\n');
boost::asio::streambuf::const_buffers_type bufs = sb.data();
std::string line( boost::asio::buffers_begin(bufs), boost::asio::buffers_begin(bufs) + n);
总结
- 只要是采用异步操作,数据缓存都要在异步操作完成前保证有效性
-
buffer
只是一个适配器,使用时注意原始数据源 -
streambuf
包含数据内容,而且内存可以自动增长