这期内容当中小编将会给大家带来有关c++怎样实现一个简易的网络缓冲区的实践，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。
1. 前言
请思考以下几个问题：
1）.为什么需要设计网络缓冲区，内核中不是有读写缓冲区吗？
需要设计的网络缓冲区和内核中TCP缓冲区的关系如下图所示，通过socket进行进行绑定。具体来说网络缓冲区包括读（接收）缓冲区和写（发送）缓冲区。设计读缓冲区的目的是：当从TCP中读数据时，不能确定读到的是一个完整的数据包，如果是不完整的数据包，需要先放入缓冲区中进行缓存，直到数据包完整才进行业务处理。设计写缓冲区的目的是：向TCP写数据不能保证所有数据写成功，如果TCP写缓冲区已满，则会丢弃数据包，所以需要一个写缓冲区暂时存储需要写的数据。
2）.缓冲区应该设置为堆内存还是栈内存？
假设有一个服务端程序，需要同时连接多个客户端，每一个socket就是一个连接对象，所以不同的socket都需要自己对应的读写缓冲区。如果将缓冲区设置为栈内存，很容易爆掉，故将将其设置为堆内存更加合理。此外，缓冲区容量上限一般是有限制的，一开始不需要分配过大，仅仅在缓冲区不足时进行扩展。
3）.读写缓冲区的基本要求是什么？
通过以上分析，不难得出读写缓冲区虽然是两个独立的缓冲区，但是其核心功能相同，可以复用其代码。
读写缓冲区至少提供两类接口：存储数据和读取数据
读写缓冲区要求：先进先出，保证存储的数据是有序的
4）.如何界定数据包？
第一种使用特殊字符界定数据包：例如\n,\r\n，第二种通过长度界定数据包，数据包中首先存储的是整个数据包的长度，再根据长度进行读取。
5）.几种常见的缓冲区设计
①ringbuffer+读写指针
ringbuffer是一段连续的内存，当末端已经写入数据后，会从头部继续写数据，所以感觉上像一个环，实际是一个循环数组。ringbuffer的缺点也很明显：不能够扩展、对于首尾部分的数据需要增加一次IO调用。
②可扩展的读写缓冲区+读写指针
下图设计了一种可扩展的读写缓冲区，在创建时会分配一块固定大小的内存，整个结构分为预留空间数据空间。预留空间用于存储必要的信息，真正存储数据的空间由连续内存组成。此种缓冲区设计相对于ringbuffer能够扩展，但是也有一定的缺点：由于需要最大化利用空间，会将数据移动至开头，移动操作会降低读写速度。
本文实现可扩展的读写缓冲区+读写指针
2. 数据结构
①Buffer类的设计与初始化
Buffer类的数据结构如下所示，m_s是指向缓冲区的指针，m_max_size是缓冲区的长度，初始设置为10，并根据扩展因子m_expand_par进行倍增。扩展因子m_expand_par设置为2，表示每次扩增长度翻倍，也就是说缓冲区的长度随扩展依次为10、20、40、80。
class Buffer{
public:
Buffer(); //构造
~Buffer();
int init(); //分配缓冲区
private:
char* m_s; //缓冲区指针
size_t m_read_index; //读指针位置
size_t m_write_index; //写指针位置
size_t m_max_size; //缓冲区长度
size_t m_expand_par; //扩展因子
};构造函数的初始化列表中初始化成员变量。实际初始化缓冲区在init函数中分配内存，大小为m_max_size。不在构造函数中初始化缓冲区的原因是：如果构造函数中分配失败，无法处理，也可使用RAII手段进行处理
Buffer::Buffer()
:m_read_index(0),m_write_index(0),m_max_size(10), m_expand_par(2),m_s(nullptr)
{}
Buffer::~Buffer()
{
delete[] m_s;
}
int Buffer::init()
{
m_s = new char[m_max_size]();
if (m_s == nullptr) {
cout << "分配m_s失败\n";
return -1;
}
return 0;
}c++怎样实现一个简易的网络缓冲区的实践
