C++ 的可调整大小的字符缓冲区容器类型答案

【问题标题】：Resizable char buffer container type for C++C++ 的可调整大小的字符缓冲区容器类型
【发布时间】：2011-08-23 05:57:46
【问题描述】：

我正在使用带有 C++ 的 libcurl（HTTP 传输库）并尝试从远程 HTTP 服务器下载文件。下载文件时，我的回调函数会被调用多次（例如每 10 kb）向我发送缓冲区数据。

基本上我需要“字符串缓冲区”之类的东西，这是一种将char 缓冲区附加到现有字符串的数据结构。在 C 中，我分配 (malloc) 一个 char*，然后随着新缓冲区的到来，我 realloc 然后 memcpy 以便我可以轻松地将缓冲区复制到调整大小的数组。

在 C 中，有多种解决方案可以实现这一点。

我可以继续使用malloc、realloc、memcpy，但我很确定在 C++ 中不推荐使用它们。
我可以使用vector<char>。
我可以使用stringstream。

我的用例是，我将一次附加数千个项目 (chars)，在所有项目完成后（下载完成），我将一次性阅读所有项目。但我将来可能需要seek 之类的选项（在数组解决方案（1）中很容易实现），但现在它的优先级很低。

我应该使用什么？

【问题讨论】：

标签： c++ data-structures stl

【解决方案1】：

我会选择stringstream。只需在接收数据时插入其中，完成后即可从中提取完整的std::string。我不明白您为什么要将seek 放入数组中？无论如何，如果你知道块的大小，你就可以计算出相应的块在字符串中的位置。

【讨论】：

我正在实现一个 FUSE（文件系统）包装器，如果文件系统将有 fseek 调用，我需要以某种方式实现它。我可以动态分配stringstream 而不是在堆栈中吗？
你可以动态分配任何东西。但是在内部无论如何都会动态分配一个字符串流，所以我认为你不需要这样做。您可以像在任何流上搜索一样在字符串流上搜索。
它是否比vector<char> 解决方案有更多的附加时间或内存开销？它的优点是什么？搜索只是低优先级。
如果你只需要seek到一个特定的字符，stringstream提供seekg。或者只是提取字符串并使用[] 索引。如果你的意思是如果可以做到new stringstream，那么是的，当然可以。内部缓冲区如何分配的细节可能无法保证，而且您似乎无法提供自己的分配器。 编辑：哇，我打字慢……
@ahmet，在字符串流中使用 0x00 没有任何限制。

【解决方案2】：

我不确定是否有很多人会同意这一点，但对于那个用例，我实际上会使用一个链表，每个节点都包含一个使用new 分配的任意大的字符数组。我的理由是：

项目一次以大块的形式添加，在后面一次一个。
我认为这可能会占用大量空间，因此当向量需要更多空间时，您可以避免重新分配事件。
由于项目是按顺序读取的，因此单向链接列表的损失不会影响您。

如果在列表中查找成为优先事项，但这不会起作用。如果最终不是很多数据，我真的认为向量会很好，尽管它不是最有效的结构。

【讨论】：

+1 确实是个好主意，但完整的阅读和搜索可能需要大量的实现和测试，stringstream 解决方案可以进行更多的重新分配，但它很健壮并且通常是安全的。我想我会在这个权衡中选择stringstream。谢谢你的想法。

【解决方案3】：

如果你只需要追加字符缓冲区，你也可以简单地使用std::string和成员函数append。最重要的是，stringstream 为您提供格式、功能，因此您可以添加数字、填充等，但从您的描述来看，您似乎不需要。

【讨论】：

【解决方案4】：

我会使用vector<char>。但即使有搜索，它们都可以工作，所以你的问题确实是一种风格，没有明确的答案。

【讨论】：

【解决方案5】：

我想我会使用deque<char>。与vector 相同的接口，vector 可以，但每次追加超出其现有容量时，vector 需要复制整个数据。增长是指数级的，但您仍然期望log N 重新分配，其中N 是您附加的相同大小的数据块的数量。 Deque 不会重新分配，因此在向量需要多次重新分配的情况下，它是首选容器。

假设回调被传递给char* 缓冲区和长度，那么复制和附加数据的代码就足够简单了：

mydeque.insert(mydeque.end(), buf, buf + len);

如果你想要，最后得到一个字符串：

std::string mystring(mydeque.begin(), mydeque.end());

我不太清楚seek 是什么意思，但显然deque 可以通过索引或迭代器访问，与vector 相同。

但是，另一种可能性是，如果您希望在下载开始时有一个内容长度，您可以在开始之前使用vector 和reserve() 为数据提供足够的空间，从而避免重新分配。这取决于您发出的 HTTP 请求以及发送给哪些服务器，因为某些 HTTP 响应将使用分块编码并且不会预先提供大小。

【讨论】：

【解决方案6】：

创建您自己的Buffer 类以抽象出存储的详细信息。如果我是你，我可能会根据 std::vector<char> 实现缓冲区。

【讨论】：