COC++ 基础库

联合创作 · 2023-09-28 10:34

Basic


CO 是一个优雅、高效的 C++ 基础库,支持 Linux, Windows 与 Mac 平台。CO 追求极简、高效,不依赖于 boost 等三方库。


CO 包含协程库(golang-style)、网络库(tcp/http/rpc)、日志库、命令行与配置文件解析库、单元测试框架、json 库等基本组件。


参考文档



亮点功能



  • co

    co 是一个 golang 风格的 C++ 协程库,有如下特性:



    • 支持多线程调度,默认线程数为系统 CPU 核数.


    • 协程共享线程栈(默认大小为 1MB),内存占用极低,单机可轻松创建数百万协程.


    • 支持系统 api hook (Linux & Mac).


    • 支持协程锁 co::Mutex.


    • 支持协程同步事件 co::Event.


    • 支持协程池 co::Pool.


    • 用 go() 创建协程:




    void fun() {
    std::cout << "hello world" << std::endl;
    }

    go(fun);


  • so

    so 是基于协程的 C++ 网络库,可轻松实现同时支持 ipv4 与 ipv6 的网络程序,包含如下几个模块:



    • tcp 模块, 支持一般的 tcp 编程.


    • http 模块, 支持基本的 http 编程.


    • rpc 模块,基于 json 的 rpc 框架,单线程 qps 可达到 12w+.


    • 实现静态 web server:




    #include "co/flag.h"
    #include "co/log.h"
    #include "co/so.h"

    DEF_string(d, ".", "root dir"); // 指定 web server 根目录

    int main(int argc, char** argv) {
    flag::init(argc, argv);
    log::init();

    so::easy(FLG_d.c_str()); // mum never have to worry again

    return 0;
    }



    • 实现一般的 http server:



    http::Server serv("0.0.0.0", 80);

    serv.on_req(
    [](const http::Req& req, http::Res& res) {
    if (req.is_method_get()) {
    if (req.url() == "/hello") {
    res.set_status(200);
    res.set_body("hello world");
    } else {
    res.set_status(404);
    }
    } else {
    res.set_status(501);
    }
    }
    );

    serv.start();


  • log

    log 是一个超级快的本地日志系统,打印日志比 printf 更安全:



    LOG << "hello " << 23;  // info
    ELOG << "hello again"; // error

    下面直观感受一下 log 的性能:
































    log vs glog google glog co/log
    win2012 HHD 1.6MB/s 180MB/s
    win10 SSD 3.7MB/s 560MB/s
    mac SSD 17MB/s 450MB/s
    linux SSD 54MB/s 1023MB/s

    上表是单线程连续打印 100 万条 info 日志(每条 50 字节左右)的测试结果,co/log 几乎快了 glog 两个数量级。

    为何如此快?一是 log 库内部基于比 sprintf 快 8-25 倍的 fastream 实现,二是 log 库几乎没有什么内存分配操作。


  • flag

    flag 是一个方便、易用的命令行及配置文件解析库,支持自动生成配置文件。



    #include "co/flag.h"

    DEF_int32(i, 32, "comments");
    DEF_string(s, "xxx", "string type");

    int main(int argc, char** argv) {
    flag::init(argc, argv);
    std::cout << "i: " << FLG_i << std::endl;
    std::cout << "s: " << FLG_s << std::endl;
    return 0;
    }

    编译后运行:



    ./xx                          # 以默认参数启动
    ./xx -i=4k -s="hello world" # 整数类型可以带单位 k,m,g,t,p, 不分大小写
    ./xx -i 4k -s "hello world" # 与上等价
    ./xx --mkconf # 自动生成配置文件 xx.conf
    ./xx -config=xx.conf # 从配置文件启动


  • json

    json 是一个速度堪比 rapidjson 的 json 库,如果使用 jemallocparse 与 stringify 的性能会进一步提升。此库对 json 标准的支持不如 rapidjson 全面,但能满足程序员的基本需求,且更容易使用。



代码构成



  • co/include

    libco 的头文件。


  • co/src

    libco 的源代码。


  • co/test

    一些测试代码,每个 .cc 文件都会编译成一个单独的测试程序。


  • co/unitest

    一些单元测试代码,每个 .cc 文件对应不同的测试单元,所有代码都会编译到单个测试程序中。


  • co/gen

    代码生成工具,根据 proto 文件,自动生成 rpc 框架代码。



编译执行


xmake


CO 推荐使用 xmake 进行编译。



  • 编译器



  • 安装 xmake

    windows, mac 与 debian/ubuntu 可以直接去 xmake 的 release 页面下载安装包,其他系统请参考 xmake 的 Installation 说明。

    xmake 在 linux 上默认禁止 root 用户编译,ruki 说不安全,可以在 ~/.bashrc 中加上下面的一行,启用 root 编译:



    export XMAKE_ROOT=y


  • 快速上手



    # 所有命令都在 co 根目录执行,后面不再说明
    xmake # 默认编译 libco 与 gen
    xmake -a # 编译所有项目 (libco, gen, co/test, co/unitest)


  • 编译 libco



    xmake build libco       # 编译 libco
    xmake -b libco # 与上同


  • 编译及运行 unitest 代码

    co/unitest 是单元测试代码,用于检验 libco 库功能的正确性。



    xmake build unitest     # build 可以简写为 -b
    xmake run unitest -a # 执行所有单元测试
    xmake r unitest -a # 同上
    xmake r unitest -os # 执行单元测试 os
    xmake r unitest -json # 执行单元测试 json


  • 编译及运行 test 代码

    co/test 包含了一些测试代码。co/test 目录下增加 xxx.cc 源文件,然后在 co 根目录下执行 xmake build xxx 即可构建。



    xmake build flag             # 编译 flag.cc
    xmake build log # 编译 log.cc
    xmake build json # 编译 json.cc
    xmake build rapidjson # 编译 rapidjson.cc
    xmake build rpc # 编译 rpc.cc
    xmake build easy # 编译 so/easy.cc
    xmake build pingpong # 编译 so/pingpong.cc

    xmake r flag -xz # 测试 flag 库
    xmake r log # 测试 log 库
    xmake r log -cout # 终端也打印日志
    xmake r log -perf # log 库性能测试
    xmake r json # 测试 json
    xmake r rapidjson # 测试 rapidjson
    xmake r rpc # 启动 rpc server
    xmake r rpc -c # 启动 rpc client
    xmake r easy -d xxx # 启动 web server
    xmake r pingpong # pingpong server: 127.0.0.1:9988
    xmake r pingpong ip=:: # pingpong server: :::9988 (ipv6)
    xmake r pingpong -c ip=::1 # pingpong client -> ::1:9988


  • 编译 gen



    # 建议将 gen 放到系统目录下(如 /usr/local/bin/).
    xmake build gen
    gen hello_world.proto

    proto 文件格式可以参考 hello_world.proto


  • 安装



    # 默认安装头文件、libco、gen
    xmake install -o pkg # 打包安装到 pkg 目录
    xmake i -o pkg # 同上
    xmake install -o /usr/local # 安装到 /usr/local 目录



cmake


izhengfan 帮忙提供了 cmake 支持:



  • 默认只编译 libco 与 gen.

  • 编译生成的库文件在 build/lib 目录下,可执行文件在 build/bin 目录下.

  • 可以用 BUILD_ALL 指定编译所有项目.

  • 可以用 CMAKE_INSTALL_PREFIX 指定安装目录.



mkdir build && cd build
cmake ..
cmake .. -DBUILD_ALL=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=pkg
make -j8
make install


License


CO 以 MIT License 发布. CO 包含了一些其他项目的代码,可能使用了与 CO 不同的 License,详情见 LICENSE.md


特别致谢



  • co/context 的相关代码取自 ruki 的 tbox,特别表示感谢!

  • co 英文参考文档,由 Leedehai(1-10),daidai21(11-15) 与 google 翻译,特别表示感谢!

  • ruki 帮忙改进了 xmake 编译脚本,特别表示感谢!

  • izhengfan 提供了 cmake 编译脚本,特别表示感谢!

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