零拷贝缓冲区

简介

asco::io::buffer 是一个支持零拷贝的数据缓冲区，适用于高性能 IO 场景。 它通过链式结构管理多个缓冲帧（frame），每个缓冲帧可以是原始数组、字符串或字符串视图， 实现数据的高效拼接与转移，避免不必要的内存拷贝。

具有一个默认为 char 的模板参数 CharT，可容纳多种等长的字符集。也可传入 std::byte 将其作为纯字节缓冲区。

主要特性

• 零拷贝设计：通过 std::variant 管理不同类型的数据块，减少数据拷贝次数。
• 链式缓冲帧：每个缓冲帧独立管理，支持动态扩展和拼接。
• 多种数据类型支持：支持 char、std::byte 及其字符串类型。
• 高效拼接与转移：支持将其他 buffer 对象高效拼接进当前缓冲区。

主要接口

构造与赋值

• buffer()：创建一个空缓冲区。
• buffer(CharT value)：以单个字符初始化缓冲区。
• buffer(std::basic_string<CharT> &&str)：以字符串右值初始化缓冲区。
• buffer(const std::basic_string_view<CharT> &str)：以字符串视图初始化缓冲区。
• 禁止拷贝构造，支持移动构造。

数据写入

• void push(CharT value)：向缓冲区追加单个字符。
• void push(std::basic_string<CharT> &&str)：追加字符串（右值）。
• void push(const std::basic_string_view<CharT> &str)：追加字符串视图。
• void push(buffer &&buf)：拼接另一个 buffer，将其内容高效转移到当前缓冲区，原 buffer 被清空。

数据读取

• std::basic_string<CharT> to_string()：将缓冲区所有内容合并为一个字符串，并清空缓冲区。

其他

• void swap(buffer &rhs)：与另一个 buffer 交换内容。
• void clear()：清空缓冲区内容。
• size_t size() const：返回缓冲区内数据总字节数/字符数。
• std::tuple<buffer, buffer> split(buffer &&self, size_t pos)：将当前 buffer 按指定位置分割为两个 buffer， 第一个包含前 pos 个元素，第二个包含剩余部分。分割后原 buffer 为空。若 pos 超出范围会抛出异常。

split 用法示例

asco::io::buffer buf;
buf.push('A');
buf.push(std::string("Hello"));
buf.push(std::string_view("World"));
// buf: "AHelloWorld"

auto [first, second] = std::move(buf).split(6);
// first: "AHello"
// second: "World"
// buf 现在为空

注意事项

• 禁止拷贝构造，避免误用导致多重释放。
• 线程不安全，需自行加锁。