CO是高效的C++基础库

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

• 中文
• English

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 jemalloc，parse 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

  • Linux: gcc 4.8+
  • Mac: clang 3.3+
  • Windows: vs2015+

• 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！