muduo网络库源码复现笔记(十一):base库的StringPiece.h
Muduo网络库简介
muduo 是一个基于 Reactor 模式的现代 C++ 网络库，作者陈硕。它采用非阻塞 IO 模型，基于事件驱动和回调，原生支持多核多线程，适合编写 Linux 服务端多线程网络应用程序。
muduo网络库的核心代码只有数千行，在网络编程技术学习的进阶阶段，muduo是一个非常值得学习的开源库。目前我也是刚刚开始学习这个网络库的源码，希望将这个学习过程记录下来。这个网络库的源码已经发布在GitHub上，可以点击这里阅读。目前Github上这份源码已经被作者用c++11重写，我学习的版本是没有使用c++11版本的。不过二者大同小异，核心思想是没有变化的。点这里可以看我的源代码，如果你对我之前的博客有兴趣，可以点击下面的连接：
muduo网络库源码复现笔记(一):base库的Timestamp.h
muduo网络库源码复现笔记(二):base库的Atomic.h
muduo网络库源码复现笔记(三):base库的Exception.h
muduo网络库源码复现笔记(四):base库的Thread.h和CurrentThread.h
muduo网络库源码复现笔记(五):base库的Mutex.h和Condition.h和CoutntDownLatch.h
muduo网络库源码复现笔记(六):base库的BlockingQueue.h和BoundedBlockingQueue.h
muduo网络库源码复现笔记(七):base库的ThreadPool.h
muduo网络库源码复现笔记(八):base库的Singleton.h
muduo网络库源码复现笔记(九):base库的ThreadLocalSingleton.h
muduo网络库源码复现笔记(十):base库的ThreadLocalSingleton.h
StringPiece.h
muduo使用了StringPiece.h，这是一个谷歌公开的一个头文件，这个文件封装了StringPiece类，这个类不涉及内存拷贝，实现了高效的字符串传递。比如有一个函数它的参数需要同时兼容std::string和const char*，我们一般是这么定义的：
void foo(const string& str);
如果传入很长一个const char*的话，会生成一个较大的string对象，开销比较大。如果你的目的仅仅是读取字符串的值，则可使用
void foo(const StringPiece& str)
通过这个方法可以减小开销。下面是这个类的关键要素的分析。
私有成员
StringPiece有两个私有成员，第一个是const char型指针ptr_，用于帮助字符串的读取，字符串的实际内存与它无关。length_是目的字符串的长度。
const char* ptr_;
int length_;
成员函数
正如前面所说，ptr_是一个const char型指针，所以字符串的实际内存与它无关，所以不会使用ptr_进行很复杂的操作，故StringPiece的成员函数都很简单。举一个栗子:
void remove_prefix(int n)
{
ptr_ += n;
length_ -= n;
}
这个函数是去除读取字符串的头n个字节，只需ptr向后移动，length减去相应的字节数即可。
宏定义实现函数重载
类中使用了一个通过宏定义来实现重载的技巧值得学习一下，代码如下：
#define STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(cmp,auxcmp) \
bool operator cmp (const StringPiece& x) const { \
int r = memcmp(ptr_, x.ptr_, length_ < x.length_ ? length_ : x.length_); \
return ((r auxcmp 0) || ((r == 0) && (length_ cmp x.length_))); \
}
STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(<, <);
STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(<=, <);
STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(>=, >);
STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(>, >);
#undef STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE
通过宏定义，实现了StringPiece类<，<=，>，>=的比较，当然本质还是比较ptr_指向的字符串。宏定义中cmp就是我们想要进行操作的字符串，aux用于辅助比较。举例来说，如果我们有StringPiece str1(“abcz”)，str2(“abcdef”)，
std::cout << (str1 < str2) << std:: endl的结果如何呢？由于str1的length_小于str2的length_，那么r = 0;return后的语句里 r < 0不成立，r==0成立但二者length_不相等，所以返回false。其他操作也可如此类推，总之这一段代码技巧性很强。
使用traits提高效率
StringPiece利用了traits和模板特化与偏特化能力，提升了性能。
template<> struct __type_traits {
typedef __true_type has_trivial_default_constructor;
typedef __true_type has_trivial_copy_constructor;
typedef __true_type has_trivial_assignment_operator;
typedef __true_type has_trivial_destructor;
typedef __true_type is_POD_type;
};
这个是比较高级的c++编程技巧，目前还不会，再深入之后学习来补。