TBOX

C 语言实现的跨平台开发库 TBOX

Apache License 2.0
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跨平台
2014-08-15
ruki

简介

TBOX 是一个用 C 语言实现的跨平台开发库。

针对各个平台,封装了统一的接口,简化了各类开发过程中常用操作,使你在开发过程中,更加关注实际应用的开发,而不是把时间浪费在琐碎的接口兼容性上面,并且充分利用了各个平台独有的一些特性进行优化。

这个项目的目的,是为了使 C 开发更加的简单高效。

并且提供微内核编译模式,针对嵌入式平台进行优化,仅生成 64K 大小的精简库。

目前支持的平台有:

  • Windows

  • Macosx

  • Linux

  • Android

  • iOS

如果你想了解更多,请参考:

特性

流库

针对http、file、socket、data等流数据,实现统一接口进行读写,并且支持: 阻塞、非阻塞、异步 三种读写模式。 支持中间增加多层filter流进行流过滤,实现边读取,内部边进行解压、编码转换、加密等操作,极大的减少了内存使用。

主要提供以下模块:

  • stream:通用非阻塞流,用于一般的单独io处理,同时支持协程以实现异步传输。

  • transfer:流传输器,维护两路流的传输。

  • static_stream:针对静态数据buffer优化的静态流,用于轻量快速的数据解析。

协程库

  • 快速高效的协程切换支持(具体性能参考:基准测试报告

  • 提供跨平台支持,核心切换算法参考boost,并且对其进行重写和优化,目前支持架构:x86, x86_64, arm, arm64

  • 提供channel协程间数据通信支持,基于生产、消费者模型

  • 提供信号量、协程锁支持

  • socket、stream都模块原生支持协程,并且可在线程和协程间进行无缝切换

  • 提供http、file等基于协程的简单服务器实例,只需几百行代码,就可以从socket开始写个高性能io服务器,代码逻辑比异步回调模式更加清晰

  • 提供stackfull和stackless两种协程模式支持,接口类似,stackfull更加灵活易用, stackless更加轻量高效

数据库

  • 统一并简化数据库操作接口,适配各种数据源,通过统一的url来自动连接打开支持的数据库,数据的枚举采用迭代器模型。

  • 目前支持sqlite3以及mysql两种关系型数据库,也可自定义扩展使用其他关系型数据库。

xml库

  • 针对xml提供DOM和SAX两种解析模式,SAX方式采用外部迭代模式,灵活性和性能更高,并且可以选择指定路径,进行解析。

  • 解析过程完全基于stream,所以是高度流化的,可以实现边下载、边解压、边转码、边解析一条龙服务,使用较低的内存也可以解析大规模数据。

  • 提供xml writer以支持对xml生成

内存库

  • 参考linux内核内存管理机制的实现,并对其进行各种改造和优化,所实现的TBOX独有的一整套内存池管理架构。

  • 调试模式下,可以轻松检测并定位内存泄露、内存越界溢出、内存重叠覆盖等常见内存问题,并对整体内存的使用进行了统计和简要分析。

  • 针对大块数据、小块数据、字符串数据进行了充分的利用,避免了大量外部碎片和内部碎片的产生。分配操作进行了各种优化,96%的情况下,效率都是在O(1)。

容器库

  • 提供哈希、链表、数组、队列、堆栈、最小最大堆等常用容器。

  • 支持各种常用成员类型,在原有的容器期初上,其成员类型还可以完全自定义扩展。

  • 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。

算法库

  • 提供各种排序算法:冒泡排序、堆排序、快速排序、插入排序。

  • 提供各种查找算法:线性遍历、二分法搜索。

  • 提供各种遍历、删除、统计算法。

  • 以迭代器为接口,实现算法和容器的分离,类似stl,但是c实现的,更加轻量。

网络库

  • 实现http客户端模块

  • 实现cookies

  • 实现dns解析与缓存

  • 实现ssl(支持openssl, polarssl, mbedtls)

  • 支持ipv4、ipv6

  • 支持通过协程实现异步模式

数学运算库

  • 提供各种精度的定点运算支持

  • 提供随机数生成器

libc库

  • libc的一个轻量级实现,完全跨平台,并且针对不同架构进行了优化。

  • 支持大部分字符串、宽字符串操作。

  • 扩展字符串、宽字符串的各种大小写不敏感操作接口

  • 扩展memset_u16、memset_u32等接口,并对其进行高度优化,尤其适合图形渲染程序

libm库

  • libm部分接口的一个轻量级实现,以及对常用系统接口的封装。(目前只实现了部分,之后有时间会完全实现掉)

  • 扩展部分常用接口,增加对sqrt、log2等常用函数的整数版本计算,进行高度优化,不涉及浮点运算,适合嵌入式环境使用。

object库

  • 轻量级类apple的CoreFoundation库,支持object、dictionary、array、string、number、date、data等常用对象,并且可以方便扩展自定义对象的序列化。

  • 支持对xml、json、binary以及apple的plist(xplist/bplist)格式序列化和反序列化。 并且实现自有的binary序列化格式, 针对明文进行了简单的加密,在不影响性能的前提下,序列化后的大小比bplist节省30%。

平台库

  • 提供file、directory、socket、thread、time等常用系统接口

  • 提供atomic、atomic64接口

  • 提供高精度、低精度定时器

  • 提供高性能的线程池操作

  • 提供event、mutex、semaphore、spinlock等事件、互斥、信号量、自旋锁操作

  • 提供获取函数堆栈信息的接口,方便调试和错误定位

  • 提供跨平台动态库加载接口(如果系统支持的话)

  • 提供io轮询器,针对epoll, poll, select, kqueue进行跨平台封装

  • 提供跨平台上下文切换接口,主要用于协程实现,切换效率非常高

压缩库

  • 支持zlib/zlibraw/gzip的压缩与解压(需要第三方zlib库支持)。

字符编码库

  • 支持utf8、utf16、gbk、gb2312、uc2、uc4 之间的互相转码,并且支持大小端格式。

实用工具库

  • 实现base64/32编解码

  • 实现crc32、adler32、md5、sha1等常用hash算法

  • 实现日志输出、断言等辅助调试工具

  • 实现url编解码

  • 实现位操作相关接口,支持各种数据格式的解析,可以对8bits、16bits、32bits、64bits、float、double以及任意bits的字段进行解析操作,并且同时支持大端、小端和本地端模式,并针对部分操作进行了优化,像static_stream、stream都有相关接口对其进行了封装,方便在流上进行快速数据解析。

  • 实现swap16、swap32、swap64等位交换操作,并针对各个平台进行了优化。

  • 实现一些高级的位处理接口,例如:位0的快速统计、前导0和前导1的快速位计数、后导01的快速位计数

  • 实现单例模块,可以对静态对象、实例对象进行快速的单例封装,实现全局线程安全

  • 实现option模块,对命令行参数进行解析,提供快速方便的命令行选项建立和解析操作,对于写终端程序还是很有帮助的

正则表达式库

  • 支持匹配和替换操作

  • 支持全局、多行、大小写不敏感等模式

  • 使用pcre, pcre2和posix正则库

asio库 (已废弃)

  • 请使用协程来进行异步io编程

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