使用boost::asio时与std::string替代方案是什么？

Question

boost::asio 的各种 read 和 write 函数和方法接受 boost::asio::buffer。根据buffer文档，不可变的 std::string 无法包装在 boost::asio::buffer 中，因此不能用于 asio 的 read 函数。这可能是因为 std::string 不允许可变访问其内部缓冲区（曾在此处讨论here）。

这真是太遗憾了，因为 std::string 是表示 C++ 中可变数据缓冲区的方便方式。没有它，我们只能使用 POD 数组、boost::array 和 std::vector<char>。前两者对于可变长度的消息很不方便。std::vector<char> 可以工作，但它是一种不自然的携带数据缓冲区的方式 (*)。

问题：

1. 除了 std::string 之外，在使用 boost::asio 读取缓冲区时还有其他选择吗？我是否遗漏了些什么？
2. 我想知道为什么可变缓冲区支持 std::vector<char>。这是因为它保证其内部缓冲区在内存中是连续的，并允许使用 &vec [0] 进行可变访问吗？

提前感谢。

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(*) 在我看来。例如，看看 protobuf 序列化 - 它提供了对 std::string 的序列化，但至少没有明确提供对 std::vector<char> 的序列化。

编辑：最终我还是使用了vector<char>。通过SerializeToArray调用，protobuf可以将序列化后的内容转换为vector<char>，并且可以传递一个指针（即&vec[0]）。

- Eli Bendersky

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通常我使用 vector<char> - 因为在对接收到的数据进行处理的所有情况下，我发现这种方法更快。但是我也看到了 asio::streambuf 的使用: http://www.boost.org/doc/libs/1_40_0/doc/html/boost_asio/reference/streambuf.html。 - Nim

@Nim: 我考虑过 asio::streambuf，但它在固定大小的读取上似乎有问题，更适合像HTTP中的read_until。但我可能漏掉了什么... - Eli Bendersky

@Mattieu M.：我认为protobuf并不提议将序列化输出为纯文本，它的序列化输出明显看起来像二进制数据（而不是ASCII码）。 - Eli Bendersky

@Eli，我不确定你所说的asio::streambuf在固定大小读取方面存在什么问题。我已经在几个项目中成功使用它，并且它与Boost.Serialization很好地集成在一起。你能否编辑你的问题以澄清你的疑虑？ - Sam Miller

@Sam：我最初在问题中没有提到asio::streambuf，确实是因为我不完全清楚如何将其与固定大小的读取和asio一起使用。你能否指出一个示例（或在答案中添加一个）来展示如何将固定长度的块读入std::stringstream？ - Eli Bendersky

Answer 1

在所有已知的实现中，使用&str[0]可以对字符串缓冲区进行可变访问，并且即将到来的C++0x标准化措辞也正式允许此操作。

尽管如此，我认为认为std::vector是一个不自然的变长缓冲区表示方式是疯狂的想法。

- Ben Voigt

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Ben，这听起来不错，但是asio :: buffer没有采用非const std :: string的构造函数，那么你如何将其传递到asio中呢？可能是因为asio目前不希望依赖于严格标准之外的行为吗？ - Eli Bendersky

std::string 到 asio::buffer 的转换: asio::buffer(&str[0], str.size()) - Ben Voigt

@Ben：你有这项调查的参考资料吗？我想多了解一些。 - murrekatt

@Alan：不能保证对 c_str() 缓冲区所做的更改会被合并到字符串中，也不能保证缓冲区本身是可写的。 - Ben Voigt

@murrekatt: 在这里阅读评论：http://herbsutter.com/2008/04/07/cringe-not-vectors-are-guaranteed-to-be-contiguous/ Herb Sutter是C++标准委员会的成员之一，曾担任委员会主席。 - Ben Voigt

Answer 2

这是回答Eli评论的内容

我最初在问题中没有提到asio::streambuf，确实是因为我不确定如何在固定大小读取和asio中使用它。您能否指出一个示例（或将其作为答案添加），以显示如何将固定长度块读入std :: sstream？

这里有先前的答案关于使用asio :: streambuf和Boost.Serialization。 asio 文档还有一个同步读取的示例：

boost::asio::streambuf b;

// reserve 512 bytes in output sequence
boost::asio::streambuf::mutable_buffers_type bufs = b.prepare(512);

size_t n = sock.receive(bufs);

// received data is "committed" from output sequence to input sequence
b.commit(n);

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

- Sam Miller

Answer 3

1) 通过检查返回mutable_buffers_1的重载函数，可以找到 asio::buffer() 函数的替代方案。更灵活（但可能不是最优）的选择是 asio::streambuf，对于 (async_)read_until 很有用。

如果您有固定大小的字段协议，可以使用 asio::mutable_buffer 数组。例如：

using boost::asio;
int i;
short s;
char data[data_size]; // data_size is defined elsewhere
boost::array<asio::mutable_buffer, 3> bufs = {
    asio::buffer(&i, 4), 
    asio::buffer(&s, 2),
    asio::buffer(data, data_size)
};
asio::read(socket, buffer(bufs)); // socket defined elsewhere

2) 您已经参考了这个问题的很好答案："如何使用Boost::asio异步读取到std::string？"

- Andriy Tylychko

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是的，确实你在这里列出的所有内容都已经在我的问题中提到了（包括固定数组方法）。不管怎样，感谢你的确认 :-) - Eli Bendersky