脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了缓冲区实现，脚本宝典觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

代码来源[^1] [^]:参考代码

buffer.h

#ifndef BUFFER_H
#define BUFFER_H

/*
网上没有找到很好的vector<char>和string区别
姑且认为和Qt的QByteArray和QString的关系一样,
一个是用来读写二进制流,一个是用来操作字符串的

见 陈硕书 7.4.3
Buffer:
缓冲
_wrITePos //读入数据到Buffer后的下标
_readPos  //可读数据的起始下标
*/

#include <atomic>
#include <cassert>
#include <string>
#include <Sys/uio.h> //readv
#include <unistd.h>  //write
#include <vector>

class Buffer
{
public:
  Buffer(int initBuffsize = 1024);
  ~Buffer() = default;

  size_t WritableBytes() const;
  size_t ReadableBytes() const;
  size_t PRePEndableBytes() const;

  const char* Peek() const;
  void EnsureWriteable(size_t len);
  void HasWritten(size_t len);

  void Retrieve(size_t len);
  void RetrieveUntil(const char* end);
  void RetrieveAll(const char* end);

  std::string RetrieveAllToStr();

  const char* BeginWriteConst() const;
  char* BeginWrite();

  void Append(const std::string&amp; str);
  void Append(const char* str, size_t len);
  void Append(const void* data, size_t len);
  void Append(const Buffer& buff);

  ssize_t ReaDFd(int fd, int* Errno);
  ssize_t WriteFd(int fd, int* Errno);

  std::vector<char> _buffer;

private:
  char* _BeginPtr();
  const char* _BeginPtr() const;
  void _MakeSpace(size_t len);

  // vector自动增长(会重新分配内存)
  // 整数下标,非指向_buffer的指针
  std::atomic<std::size_t> _readPos;
  std::atomic<size_t> _writePos;
};

#endif // BUFFER_H

buffer.cpp

#include "buffer.h"

Buffer::Buffer(int initBuffSize)
  : _buffer(initBuffSize)
  , _readPos(0)
  , _writePos(0)
{}

size_t
Buffer::ReadableBytes() const
{

  //当前数据下标 - 未读起始下标
  //返回剩余未读的数据长度
  return _writePos - _readPos;
}

size_t
Buffer::WritableBytes() const
{
  //剩余可读长度
  return _buffer.size() - _writePos;
}

size_t
Buffer::PrependableBytes() const
{
  //非吾等凡人看的懂(预留大小)
  return _readPos;
}

const char*
Buffer::Peek() const
{
  //返回当前文件指针
  return _BeginPtr() + _readPos;
}

void
Buffer::Retrieve(size_t len)
{
  //设置当前已读位置
  assert(len <= ReadableBytes());
  _readPos += len;
}

/*
end:   传入的读到的终点位置
brief: 设置新的_readPos(已读的位置)
*/

void
Buffer::RetrieveUntil(const char* end)
{
  assert(Peek() <= end);
  Retrieve(end - Peek());
}

std::string
Buffer::RetrieveAllToStr()
{
  //当前指针位置,剩余可读长度
  std::string str(Peek(), ReadableBytes());
  return str;
}

void
Buffer::Append(const std::string& str)
{
  Append(str.data(), str.length());
}

void
Buffer::Append(const void* data, size_t len)
{
  assert(data);
  Append(static_cast<const char*>(data), len);
}

void
Buffer::Append(const Buffer& buff)
{
  Append(buff.Peek(), buff.ReadableBytes());
}

void
Buffer::Append(const char* str, size_t len)
{
  assert(str);
  //保证buffer长度够 申请空间
  EnsureWriteable(len);
  std::copy(str, str + len, BeginWrite());
  HasWritten(len); //更新当前可写文件下标
}

void
Buffer::EnsureWriteable(size_t len)
{
  //确定可写的空间足够
  if (WritableBytes() < len) {
    _MakeSpace(len);
  }
  assert(WritableBytes() >= len);
}

const char*
Buffer::BeginWriteConst() const
{
  return _BeginPtr() + _writePos;
}

char*
Buffer::BeginWrite()
{
  return _BeginPtr() + _writePos;
}

void
Buffer::HasWritten(size_t len)
{
  //设置已写指针下标位置
  _writePos += len;
}

//把数据读到(写到)_buff
ssize_t
Buffer::ReadFd(int fd, int* saveErrno)
{
  char buff[65535];
  struct iovec iov[2];
  //剩余可读的长度
  const size_t writable = WritableBytes();
  /*分散读, 保证数据全部读完*/
  //起始位置+已读下标
  iov[0].iov_base = _BeginPtr() + _writePos;
  //剩余位置
  iov[0].iov_len = writable; //把数据读到_buffer剩余长度
  iov[1].iov_base = buff;
  iov[1].iov_len = sizeof(buff); //读取全部的数据到buff

  const ssize_t len = readv(fd, iov, 2);
  if (len < 0) {
    *saveErrno = errno;
  } else if (static_cast<size_t>(len) <= writable)
  //读出的字节长度 < 剩余可写长度
  {
    //修改已读长度
    _writePos += len;
  } else {
    _writePos = _buffer.size();
    Append(buff, len - writable); // writable被读到_buff了
  }
  return len;
}

ssize_t
Buffer::WriteFd(int fd, int* saveErrno)
{
  //剩余需要读的大小
  size_t readSize = ReadableBytes();
  //
  ssize_t len = write(fd, Peek(), readSize);
  if (len < 0) {
    *saveErrno = errno;
    return len;
  }
  _readPos += len;
  return len;
}

char*
Buffer::_BeginPtr()
{
  return &*_buffer.begin();
}

const char*
Buffer::_BeginPtr() const
{
  return &*_buffer.begin();
}

void
Buffer::_MakeSpace(size_t len)
{
  //剩余可写写 + 预占的大小 < len
  if (WritableBytes() + PrependableBytes() < len) {
    _buffer.resize(_writePos + len + 1);
  } else {
    size_t readable = ReadableBytes(); //_w - _r
    //起始 + 已读 ==> 复制到前面已读的空间
    //可以不用分配新的内存
    std::copy(_BeginPtr() + _readPos, _BeginPtr() + _writePos, _BeginPtr());
    _readPos = 0;
    //下一个可以写的位置
    _writePos = /*_readPos + */ readable;
    assert(readable == ReadableBytes());
  }
}

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的缓冲区实现全部内容，希望文章能够帮你解决缓冲区实现所遇到的问题。

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