【boost学习】之boost::asio(4)——boost::asio::buffer用法

1.创建buffer

在io操作中，对数据的读写大都是在一个缓冲区上进行的，在asio框架中，可以通过asio::buffer函数创建一个缓冲区来提供数据的读写。buffer函数本身并不申请内存，只是提供了一个对现有内存的封装，大小是自动管理的。

（1）字符数组

char d1[128];
size_t bytes_transferred = socket.receive(boost::asio::buffer(d1));

（2）字符向量

std::vector<char> d2(128);
size_t bytes_transferred = socket.receive(boost::asio::buffer(d2));

（3）boost的数组

boost::array<char, 128> d3;
size_t bytes_transferred = sock.receive(boost::asio::buffer(d3)); 

（4）字符串

string str = "hello world";
bytes_transferred = socket.send(boost::asio::buffer(str)); 

2.将buffer还原为数据对象
前面的操作是通过把数据对象封装成buffer，在使用过程中往往也需要把buffer还原为数据对象。

char* p1 = boost::asio::buffer_cast<char*>(buffer);

3.获取buffer大小

可以通过buffer_size函数获取buffer大小。

 size_t s1 = boost::asio::buffer_size(buf);

4.读写buffer

（1）由IO对象提供读写操作函数

读写buffer一般都是和io对象相关联的，io对象成员函数中就提供了读写操作。以tcp::socket对象为例，它提供了read_some和write_some来实现读写操作：

    std::array<char, 128> buf;
    sock.read_some(boost::asio::buffer(buf));

（2）asio命名空间下提供的read、write函数

asio名字空间下也提供了通用的read、write函数，通过它们可以实现更加高级的读写功能

boost::array<char, 128> buf;
boost::system::error_code ec;
std::size_t n = boost::asio::read(
    socket,
    boost::asio::buffer(buf),
    boost::asio::transfer_all(),
    ec);
if (ec)
{
  // An error occurred.
}
else
{
  // n == 128
}

boost::asio::transfer_all()能够使buffer中的所有数据都传送完毕，即读满buffer为止。另外还有两个比较常用的标记transfer_at_least()和transfer_exactly()，非常方便。

std::size_t n = boost::asio::read(
    socket,
    boost::asio::buffer(buf),
    boost::asio::transfer_at_least(64),
    ec);

意义即读满64字节为止。返回。

transfer_exactly()的例子略。

5.streambuf

asio::streambuf则是提供了一个流类型的buffer，它自身是能申请内存的。它的好处是可以通过stl的stream相关函数实现缓冲区操作，处理起来更加方便。

    //通过streambuf发送数据
    asio::streambuf b;
    std::ostream os(&b);
    os << "Hello, World!\n";

    size_t n = sock.send(b.data());    // try sending some data in input sequence
    b.consume(n); // sent data is removed from input sequence

 

    //通过streambuf读数据
    asio::streambuf b;
    asio::streambuf::mutable_buffers_type bufs = b.prepare(512);    // reserve 512 bytes in output sequence
    size_t n = sock.receive(bufs);
    b.commit(n);    // received data is "committed" from output sequence to input sequence

    std::istream is(&b);
    std::string s;
    is >> s;

另外，asio名字空间下还提供了一个的read_until函数，可以实现读到满足指定条件的字符串为止，对于解析协议来说非常有用。

    size_t n = asio::read_until(sock, stream, '\n');
    asio::streambuf::const_buffers_type bufs = sb.data();
    std::string line(asio::buffers_begin(bufs), asio::buffers_begin(bufs) + n);

这个指定条件除了是字符串外，还可以是正则表达式，非常给力。这也是asio库为什么要依赖于boost.regex的原因。（虽然regex已经标准化了，但仍得使用boost.regex库。等什么时候asio也标准化后估计就可以直接使用std.regex库了）

6.自定义内存分配

异步IO操作时往往会申请动态内存，使用完后就释放掉；在IO密集型的场景中，频繁的申请释放内存对性能会有较大影响。为了避免这个问题，asio提供了一个内存池式的模型 asio_handler_allocate 和 asio_handler_deallocate 来复用内存。

例子可以参看boost官方文档示例。

内存池的也有很多不同的方案，google的google-perftools也值得一试。

【参考资料：http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2013/02/03/2890983.html

                      http://blog.csdn.net/huang_xw/article/details/8513104】