1 TBOX簡介

TBOX針對各個平臺，封裝了統一的接口，簡化了各類開發過程中常用操作，使你在開發過程中，更加關注實際應用的開發，而不是把時間浪費在瑣碎的接口兼容性上面，并且充分利用了各個平臺獨有的一些特性進行優化。 這個項目的目的，是為了使C開發更加的簡單高效。 目前支持的平臺有: 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，禁用調試信息、斷言，各種檢測機制，啟用編譯器優化

Debug: 調試模式，默認啟用詳細調試信息、斷言、內存越界檢測、內存泄漏、鎖競爭分析等檢測機制

Small: 最小化編譯，默認禁用所有擴展模塊，啟用編譯器最小化優化

Micro: 針對嵌入式平臺，僅僅編譯tbox微內核，僅提供最基礎的跨平臺接口，生成庫僅64K左右（內置輕量libc接口實現）

2 特性

流庫

針對http、file、socket、data等流數據，實現統一接口進行讀寫，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流進行流過濾，實現邊讀取，內部邊進行解壓、編碼轉換、加密等操作，極大的減少了內存使用。 主要提供以下模塊：

stream：通用非阻塞流，用于一般的單獨io處理，同時支持協程以實現異步傳輸。

transfer：流傳輸器，維護兩路流的傳輸。

static_stream：針對靜態數據buffer優化的靜態流，用于輕量快速的數據解析。

協程庫

快速高效的協程切換支持

提供跨平臺支持，核心切換算法參考boost，并且對其進行重寫和優化，目前支持架構：x86, x86_64, arm, arm64, mips32

提供channel協程間數據通信支持，基于生產、消費者模型

提供信號量、協程鎖支持

socket、stream都模塊原生支持協程，并且可在線程和協程間進行無縫切換

提供http、file等基于協程的簡單服務器實例，只需幾百行代碼，就可以從socket開始寫個高性能io服務器，代碼邏輯比異步回調模式更加清晰

同時提供stackfull, stackless兩種協程模式支持，stackless協程更加的輕量（每個協程只占用幾十個bytes），切換更快（會犧牲部分易用性）

支持epoll, kqueue, poll, select 和 IOCP

在協程和poller中支持同時等待和調度socket，pipe io和process

數據庫

統一并簡化數據庫操作接口，適配各種數據源，通過統一的url來自動連接打開支持的數據庫，數據的枚舉采用迭代器模型。

目前支持sqlite3以及mysql兩種關系型數據庫，也可自定義擴展使用其他關系型數據庫。

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，進行解析。

解析過程完全基于stream，所以是高度流化的，可以實現邊下載、邊解壓、邊轉碼、邊解析一條龍服務，使用較低的內存也可以解析大規模數據。

提供xml writer以支持對xml生成

內存庫

參考linux內核內存管理機制的實現，并對其進行各種改造和優化，所實現的TBOX獨有的一整套內存池管理架構。

調試模式下，可以輕松檢測并定位內存泄露、內存越界溢出、內存重疊覆蓋等常見內存問題，并對整體內存的使用進行了統計和簡要分析。

針對大塊數據、小塊數據、字符串數據進行了充分的利用，避免了大量外部碎片和內部碎片的產生。分配操作進行了各種優化，96%的情況下，效率都是在O(1)。

容器庫

提供哈希、鏈表、數組、隊列、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、統計算法。

以迭代器為接口，實現算法和容器的分離，類似stl，但是c實現的，更加輕量。

網絡庫

實現http客戶端模塊

實現cookies

實現dns解析與緩存

實現ssl(支持openssl, polarssl, mbedtls)

支持ipv4、ipv6

支持通過協程實現異步模式

數學運算庫

提供各種精度的定點運算支持

提供隨機數生成器

libc庫

libc的一個輕量級實現，完全跨平臺，并且針對不同架構進行了優化。

支持大部分字符串、寬字符串操作。

擴展字符串、寬字符串的各種大小寫不敏感操作接口

擴展memset_u16、memset_u32等接口，并對其進行高度優化，尤其適合圖形渲染程序

libm庫

libm部分接口的一個輕量級實現，以及對常用系統接口的封裝。（目前只實現了部分，之后有時間會完全實現掉）

擴展部分常用接口，增加對sqrt、log2等常用函數的整數版本計算，進行高度優化，不涉及浮點運算，適合嵌入式環境使用。

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。并且實現自有的binary序列化格式， 針對明文進行了簡單的加密，在不影響性能的前提下，序列化后的大小比bplist節省30%。

平臺庫

提供file、directory、socket、thread、time等常用系統接口

提供atomic、atomic64接口

提供高精度、低精度定時器

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

提供獲取函數堆棧信息的接口，方便調試和錯誤定位

提供跨平臺動態庫加載接口（如果系統支持的話）

提供io輪詢器，針對epoll, poll, select, kqueue進行跨平臺封裝

提供跨平臺上下文切換接口，主要用于協程實現，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 之間的互相轉碼，并且支持大小端格式。

實用工具庫

實現base64/32編解碼

實現crc32、adler32、md5、sha1等常用hash算法

實現日志輸出、斷言等輔助調試工具

實現url編解碼

實現位操作相關接口，支持各種數據格式的解析，可以對8bits、16bits、32bits、64bits、float、double以及任意bits的字段進行解析操作，并且同時支持大端、小端和本地端模式，并針對部分操作進行了優化，像static_stream、stream都有相關接口對其進行了封裝，方便在流上進行快速數據解析。

實現swap16、swap32、swap64等位交換操作，并針對各個平臺進行了優化。

實現一些高級的位處理接口，例如：位0的快速統計、前導0和前導1的快速位計數、后導01的快速位計數

實現單例模塊，可以對靜態對象、實例對象進行快速的單例封裝，實現全局線程安全

實現option模塊，對命令行參數進行解析，提供快速方便的命令行選項建立和解析操作，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

3一些使用tbox的項目：

gbox

vm86

xmake

itrace

更多項目

4 編譯

請先安裝: xmake

# 默認直接編譯當前主機平臺
$ cd ./tbox
$ xmake


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


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


# 編譯android平臺
$ 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

5 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;
}