一個(gè)用C語言實(shí)現(xiàn)的跨平臺(tái)開發(fā)庫

TBOX簡介

TBOX是一個(gè)用c語言實(shí)現(xiàn)的跨平臺(tái)開發(fā)庫。

針對各個(gè)平臺(tái)，封裝了統(tǒng)一的接口，簡化了各類開發(fā)過程中常用操作，使你在開發(fā)過程中，更加關(guān)注實(shí)際應(yīng)用的開發(fā)，而不是把時(shí)間浪費(fèi)在瑣碎的接口兼容性上面，并且充分利用了各個(gè)平臺(tái)獨(dú)有的一些特性進(jìn)行優(yōu)化。

這個(gè)項(xiàng)目的目的，是為了使C開發(fā)更加的簡單高效。

目前支持的平臺(tái)有: Windows, Macosx, Linux, Android, iOS, *BSD等等。

通過xmake支持各種編譯模式：

· Release: 正式版編譯，禁用調(diào)試信息、斷言，各種檢測機(jī)制，啟用編譯器優(yōu)化

· Debug: 調(diào)試模式，默認(rèn)啟用詳細(xì)調(diào)試信息、斷言、內(nèi)存越界檢測、內(nèi)存泄漏、鎖競爭分析等檢測機(jī)制

· Small: 最小化編譯，默認(rèn)禁用所有擴(kuò)展模塊，啟用編譯器最小化優(yōu)化

· Micro: 針對嵌入式平臺(tái)，僅僅編譯tbox微內(nèi)核，僅提供最基礎(chǔ)的跨平臺(tái)接口，生成庫僅64K左右（內(nèi)置輕量libc接口實(shí)現(xiàn)）

特性

流庫

針對http、file、socket、data等流數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接口進(jìn)行讀寫，并且支持: 阻塞、非阻塞、異步 三種讀寫模式。支持中間增加多層filter流進(jìn)行流過濾，實(shí)現(xiàn)邊讀取，內(nèi)部邊進(jìn)行解壓、編碼轉(zhuǎn)換、加密等操作，極大的減少了內(nèi)存使用。

主要提供以下模塊：

stream：通用非阻塞流，用于一般的單獨(dú)io處理，同時(shí)支持協(xié)程以實(shí)現(xiàn)異步傳輸。

transfer：流傳輸器，維護(hù)兩路流的傳輸。

static_stream：針對靜態(tài)數(shù)據(jù)buffer優(yōu)化的靜態(tài)流，用于輕量快速的數(shù)據(jù)解析。

協(xié)程庫

快速高效的協(xié)程切換支持

· 提供跨平臺(tái)支持，核心切換算法參考boost，并且對其進(jìn)行重寫和優(yōu)化，目前支持架構(gòu)：x86, x86_64, arm, arm64, mips32

· 提供channel協(xié)程間數(shù)據(jù)通信支持，基于生產(chǎn)、消費(fèi)者模型

· 提供信號量、協(xié)程鎖支持

socket、stream都模塊原生支持協(xié)程，并且可在線程和協(xié)程間進(jìn)行無縫切換

· 提供http、file等基于協(xié)程的簡單服務(wù)器實(shí)例，只需幾百行代碼，就可以從socket開始寫個(gè)高性能io服務(wù)器，代碼邏輯比異步回調(diào)模式更加清晰

· 同時(shí)提供stackfull, stackless兩種協(xié)程模式支持，stackless協(xié)程更加的輕量（每個(gè)協(xié)程只占用幾十個(gè)bytes），切換更快（會(huì)犧牲部分易用性）

支持epoll, kqueue, poll, select 和 IOCP

· 在協(xié)程和poller中支持同時(shí)等待和調(diào)度socket，pipe io和process

數(shù)據(jù)庫

· 統(tǒng)一并簡化數(shù)據(jù)庫操作接口，適配各種數(shù)據(jù)源，通過統(tǒng)一的url來自動(dòng)連接打開支持的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)的枚舉采用迭代器模型。

· 目前支持sqlite3以及mysql兩種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，也可自定義擴(kuò)展使用其他關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

xml庫

· 針對xml提供DOM和SAX兩種解析模式，SAX方式采用外部迭代模式，靈活性和性能更高，并且可以選擇指定路徑，進(jìn)行解析。

· 解析過程完全基于stream，所以是高度流化的，可以實(shí)現(xiàn)邊下載、邊解壓、邊轉(zhuǎn)碼、邊解析一條龍服務(wù)，使用較低的內(nèi)存也可以解析大規(guī)模數(shù)據(jù)。

· 提供xml writer以支持對xml生成。

內(nèi)存庫

· 參考linux內(nèi)核內(nèi)存管理機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，并對其進(jìn)行各種改造和優(yōu)化，所實(shí)現(xiàn)的TBOX獨(dú)有的一整套內(nèi)存池管理架構(gòu)。

· 調(diào)試模式下，可以輕松檢測并定位內(nèi)存泄露、內(nèi)存越界溢出、內(nèi)存重疊覆蓋等常見內(nèi)存問題，并對整體內(nèi)存的使用進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和簡要分析。

· 針對大塊數(shù)據(jù)、小塊數(shù)據(jù)、字符串?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了充分的利用，避免了大量外部碎片和內(nèi)部碎片的產(chǎn)生。分配操作進(jìn)行了各種優(yōu)化，96%的情況下，效率都是在O(1)。

容器庫

· 提供哈希、鏈表、數(shù)組、隊(duì)列、堆棧、最小最大堆等常用容器。

· 支持各種常用成員類型，在原有的容器期初上，其成員類型還可以完全自定義擴(kuò)展。

· 所有容器都支持迭代器操作。

· 大部分容器都可以支持基于stream的序列化和反序列化操作。

算法庫

· 提供各種排序算法：冒泡排序、堆排序、快速排序、插入排序。

· 提供各種查找算法：線性遍歷、二分法搜索。

· 提供各種遍歷、刪除、統(tǒng)計(jì)算法。

· 以迭代器為接口，實(shí)現(xiàn)算法和容器的分離，類似stl，但是c實(shí)現(xiàn)的，更加輕量。

網(wǎng)絡(luò)庫

· 實(shí)現(xiàn)http客戶端模塊

· 實(shí)現(xiàn)cookies

· 實(shí)現(xiàn)dns解析與緩存

· 實(shí)現(xiàn)ssl(支持openssl, polarssl, mbedtls)

· 支持ipv4、ipv6

· 支持通過協(xié)程實(shí)現(xiàn)異步模式

數(shù)學(xué)運(yùn)算庫

· 提供各種精度的定點(diǎn)運(yùn)算支持

· 提供隨機(jī)數(shù)生成器

libc庫

· libc的一個(gè)輕量級實(shí)現(xiàn)，完全跨平臺(tái)，并且針對不同架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。

· 支持大部分字符串、寬字符串操作。

擴(kuò)展字符串、寬字符串的各種大小寫不敏感操作接口

· 擴(kuò)展memset_u16、memset_u32等接口，并對其進(jìn)行高度優(yōu)化，尤其適合圖形渲染程序

libm庫

· libm部分接口的一個(gè)輕量級實(shí)現(xiàn)，以及對常用系統(tǒng)接口的封裝。（目前只實(shí)現(xiàn)了部分，之后有時(shí)間會(huì)完全實(shí)現(xiàn)掉）

· 擴(kuò)展部分常用接口，增加對sqrt、log2等常用函數(shù)的整數(shù)版本計(jì)算，進(jìn)行高度優(yōu)化，不涉及浮點(diǎn)運(yùn)算，適合嵌入式環(huán)境使用。

object庫

· 輕量級類apple的CoreFoundation庫，支持object、dictionary、array、string、number、date、data等常用對象，并且可以方便擴(kuò)展自定義對象的序列化。

· 支持對xml、json、binary以及apple的plist(xplist/bplist)格式序列化和反序列化。并且實(shí)現(xiàn)自有的binary序列化格式， 針對明文進(jìn)行了簡單的加密，在不影響性能的前提下，序列化后的大小比bplist節(jié)省30%。

平臺(tái)庫

· 提供file、directory、socket、thread、time等常用系統(tǒng)接口

· 提供atomic、atomic64接口

· 提供高精度、低精度定時(shí)器

· 提供高性能的線程池操作

· 提供event、mutex、semaphore、spinlock等事件、互斥、信號量、自旋鎖操作

· 提供獲取函數(shù)堆棧信息的接口，方便調(diào)試和錯(cuò)誤定位

· 提供跨平臺(tái)動(dòng)態(tài)庫加載接口（如果系統(tǒng)支持的話）

· 提供io輪詢器，針對epoll, poll, select, kqueue進(jìn)行跨平臺(tái)封裝

· 提供跨平臺(tái)上下文切換接口，主要用于協(xié)程實(shí)現(xiàn)，切換效率非常高

壓縮庫

· 支持zlib/zlibraw/gzip的壓縮與解壓（需要第三方zlib庫支持）。

字符編碼庫

· 支持utf8、utf16、gbk、gb2312、uc2、uc4 之間的互相轉(zhuǎn)碼，并且支持大小端格式。

實(shí)用工具庫

· 實(shí)現(xiàn)base64/32編解碼

· 實(shí)現(xiàn)crc32、adler32、md5、sha1等常用hash算法

· 實(shí)現(xiàn)日志輸出、斷言等輔助調(diào)試工具

· 實(shí)現(xiàn)url編解碼

· 實(shí)現(xiàn)位操作相關(guān)接口，支持各種數(shù)據(jù)格式的解析，可以對8bits、16bits、32bits、64bits、float、double以及任意bits的字段進(jìn)行解析操作，并且同時(shí)支持大端、小端和本地端模式，并針對部分操作進(jìn)行了優(yōu)化，像static_stream、stream都有相關(guān)接口對其進(jìn)行了封裝，方便在流上進(jìn)行快速數(shù)據(jù)解析。

· 實(shí)現(xiàn)swap16、swap32、swap64等位交換操作，并針對各個(gè)平臺(tái)進(jìn)行了優(yōu)化。

· 實(shí)現(xiàn)一些高級的位處理接口，例如：位0的快速統(tǒng)計(jì)、前導(dǎo)0和前導(dǎo)1的快速位計(jì)數(shù)、后導(dǎo)01的快速位計(jì)數(shù)。

· 實(shí)現(xiàn)單例模塊，可以對靜態(tài)對象、實(shí)例對象進(jìn)行快速的單例封裝，實(shí)現(xiàn)全局線程安全。

· 實(shí)現(xiàn)option模塊，對命令行參數(shù)進(jìn)行解析，提供快速方便的命令行選項(xiàng)建立和解析操作，對于寫終端程序還是很有幫助的。

正則表達(dá)式庫

· 支持匹配和替換操作

· 支持全局、多行、大小寫不敏感等模式

· 使用pcre, pcre2和posix正則庫

一些使用tbox的項(xiàng)目

gbox

vm86

xmake

itrace

更多項(xiàng)目

編譯

請先安裝: xmake

# 默認(rèn)直接編譯當(dāng)前主機(jī)平臺(tái)
$ cd ./tbox
$ xmake

# 編譯mingw平臺(tái)
$ cd ./tbox
$ xmake f -p mingw --sdk=/home/mingwsdk
$ xmake

# 編譯iphoneos平臺(tái)
$ cd ./tbox
$ xmake f -p iphoneos
$ xmake

# 編譯android平臺(tái)
$ cd ./tbox
$ xmake f -p android --ndk=xxxxx
$ xmake

# 交叉編譯
$ cd ./tbox
$ xmake f -p linux --sdk=/home/sdk #--bin=/home/sdk/bin
$ xmake

例子

#include "tbox/tbox.h"
int main(int argc, char** argv){
    // init tbox
    if (!tb_init(tb_null, tb_null)) return 0;
    // trace
    tb_trace_i("hello tbox");
    // init vector
    tb_vector_ref_t vector = tb_vector_init(0, tb_element_str(tb_true));
    if (vector)
    {
        // insert item
        tb_vector_insert_tail(vector, "hello");
        tb_vector_insert_tail(vector, "tbox");
        // dump all items
        tb_for_all (tb_char_t const*, cstr, vector)
        {
            // trace
            tb_trace_i("%s", cstr);
        }
        // exit vector
        tb_vector_exit(vector);
    }
    // init stream
    tb_stream_ref_t stream = tb_stream_init_from_url("http://www.xxx.com/file.txt");
    if (stream)
    {
        // open stream
        if (tb_stream_open(stream))
        {
            // read line
            tb_long_t size = 0;
            tb_char_t line[TB_STREAM_BLOCK_MAXN];
            while ((size = tb_stream_bread_line(stream, line, sizeof(line))) >= 0)
            {
                // trace
                tb_trace_i("line: %s", line);
            }
        }
        // exit stream
        tb_stream_exit(stream);
    }
    // wait
    tb_getchar();
    // exit tbox
    tb_exit();
    return 0;
}

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