boost：asio中的buffer与streambuf简介

boost::asio在处理I/O操作时支持两种类型的buffer：

boost::asio::buffer()：本身并不申请内存，只是提供了一个对现有内存的封装。

boost::asio::streambuf：提供了一个流类型的buffer（这个buffer继承自std::streambuf），它自身根据需要动态申请内存的,。并且可以和STL stream一起使用。就像std::streambuf本身，它不能拷贝构造。

boost::asio::buffer

1、buffer创建

buffer可方便的从‘字符数组’、‘vector向量’、‘字符串’中创建。

char buff[1024];

read(sock, buffer(buff), read_complete);

string str = "hello";

write(sock, buffer(str));

2、从buffer中获取数据

char* pData = boost::asio::buffer_cast(buffer);

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

3、操作buffer

socket（如tcp::socke）对象中提供的read_some和write_some；

asio名字空间下的read、write函数，提供了更高级的操作；

与以下函数配合可方便读写：

transfer_at_least(n)

transfer_exactly(n)

transfer_all()

async_read(sock, buffer(buff), transfer_exactly(32), on_read)。

boost::asio::streambuf

streambuf对象可自己动态分配内存，所以相当于是一个无限大小的缓冲区。

streambuf buf;

std::ostream out(&buf);

out

write(sock, buf);

// 转换为string

std::ostringstream str;

cout

一些方法说明：

streambuf([max_size,][allocator])：这个方法构造了一个streambuf对象。可以指定一个最大的buffer大小，和一个分配器。

prepare(n)：这个方法返回一个子大小为n的buffer用来读取或者写入（可以在任何Boost.Asio处理read/write的自由函数中使用）。read/write后，原buffer指针并没有移动，若要操作数据需要使用consume或commit来处理指针：

read(sock, buf.prepare(16), transfer_exactly(16) );

buf.commit(16); // 若不commit，则下面输出为空

std::cout

data()：以连续的字符串形式返回整个buffer然后用来写入（可以在任何Boost.Asio处理写入的自由函数中使用）。

comsume(n)：在这个方法中，数据从输入队列中被移除（从read操作）

commit(n)：在这个方法中，数据从输出队列中被移除(从write操作)然后加入到输入队列中（为read操作准备）。

size()：这个方法以字节为单位返回整个streambuf对象的大小。

max_size()：这个方法返回最多能保存的字节数。

streambuf buf;

read(sock, buf);

未指定buffer大小，会一直读取，直到sock关闭或内存不足。

可以使用read_until一直读到一个特定的字符串，如读取一行：

streambuf buf;

read_until(sock, buf, "\n");

一直读取直到读到一个元音字母

streambuf buf;

bool is_vowel(char c) {

return c == 'a' || c == 'e' || c == 'i' || c == 'o' || c =='u';

}

typedef buffers_iterator iterator;

std::pair match_vowel(iterator b, iterator e) {

while ( b != e)

if ( is_vowel(*b++)) return std::make_pair(b, true);

return std::make_pair(e, false);

} .

..

size_t bytes = read_until(sock, buf, match_vowel);

// 或直接使用正则表达式

read_until(sock, buf, boost::regex("^[aeiou]+") );

自由函数

Boost.Asio中处理buffer对象的自由函数：

read(sock, buf[, completion_function])：这个方法把内容从socket读取到streambuf对象中。completion方法是可选的，若有则在每次read操作成功之后被调用，以告诉Boost.Asio这个操作是否完成。

size_t completion(const boost::system::error_code &err, size_t bytes_transfered);

若返回0，表示read操作完成了；

若返回非0，表示下一次调用stream的read_some方法需要读取的最大字节数。

read_at(random_stream, offset, buf [, completion_function]): 这个方法从一个支持随机读取的stream中读取。注意它没有被应用到socket中（因为他们没有随机读取的模型，它们是单向的，一直向前） 。

read_until(sock, buf, char | string | regex | match_condition): 这个方法一直读到满足一个特性的条件为止。或者是一个char类型的数据被读到，或者是一个字符串被读到，或者是一个目前读到的字符串能匹配的正则表达式，或者match_condition方法告诉我们需要结束这个方法。

match_condition方法的格式是：

pair match(iterator begin, iterator end);

iterator代表 buffers_iterator。如果匹配到，返回一个pair（iterator为当前操作的位置，即匹配的地方） 。

如果没有匹配到，返回pair 。

write(sock, buf [, completion_function]): 这个方法写入streambuf对象所有的内容。completion方法是可选的，它的表现和read()的completion方法类似：

返回0，当write操作完成时；

返回一个非0数代表下一次调用stream的write_some方法需要写入的最大的字节数。

write_at(random_stream,offset, buf [, completion_function]): 这个方法用来向一个支持随机存储的stream写入。同样，它没有被应用到socket中

async_read(sock, buf [, competion_function], handler): 这个方法是read()的异步实现，handler的格式为：void handler(const boost::system::error_code, size_t bytes)。

async_read_at(random_stream, offset, buf [, completion_function] , handler):这个方法是read_at()的异步实现。

asyncread_until (sock, buf, char | string | regex | match condition, handler): 这个方法是read_until()的异步实现。

async_write(sock, buf [, completion_function] , handler): 这个方法是write()的异步实现。

async_write_at(random_stream,offset, buf [, completion_function] , handler):这个方法是write_at()的异步实现。

这些函数不只能用于sock读写，还能用于所有符合条件流的读写；如读写windows下的文件：

HANDLE file = ::CreateFile("readme.txt", GENERIC_READ, 0, 0, OPE

N_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, 0);

windows::stream_handleh(service, file);

streambuf buf;

int bytes = read_until(h, buf, '\n');

std::istream in(&buf);

std::string line;

std::getline(in, line);

// 或使用随机获取句柄

//windows::random_access_handleh(service, file);

//char buf[50];

//int bytes = read_at(h, 1000, buffer( buf));

//std::string msg(buf, bytes);

std::cout

类似地，使用object_handle也可以封装windows的事件句柄，以便使用asio中的wait自由函数：

void on_wait_complete(boost::system::error_code err) {}

HANDLE evt = ::CreateEvent(NULL, true, true, 0);

windows::object_handle h(service, evt);

h.wait();

// 或异步等待

// h.async_wait(on_wait_complete);