推荐一款嵌入式Linux开源框架与封装-cpp-tbox

本文主要是介绍推荐一款嵌入式Linux开源框架与封装-cpp-tbox，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

这里推荐一款嵌入式的cpp框架与封装代码，小而轻量级，很不错的开源代码。
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全称: C++ Treasure Box，C++百宝箱，是一个基于 Reactor 模式的服务型 开发框架 与 组件库，旨在让C++开发变得轻松。

应用场景

智能硬件，如：机器人（扫地机、商用服务机器人）、IPC、无人机、车载等；
边缘计算组件，如：智能家居网关、IOT边缘网关等；
后台服务型软件，如：SOCKS5、中间件

参考项目:

cpp-socks5；

特点

1. 基于Reactor模型

参考 Node.js 的 Reactor 模式。
主线程以 Reactor 模式处理非阻塞 IO 事件,并配合 ThreadPool 执行大运算与阻塞性操作。
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该模式避免了多线程模式竞态加锁的烦恼,程序稳定可靠。

2. 内含main框架,开箱即用

使用内置的 main 框架处理了所有与业务无关的工作。您不需要关心日志怎么输出、参数怎么解析、程序怎么退出、main函数怎么写这些琐碎的事情。main框架都为您处理好了。
您只需要派生tbox::main::Module类,填写业务代码,然后注册到框架即可。
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3. 具有类Shell的命令终端

可以与运行中的服务通过telnet进行交互,令其打印内部数据,或是执行特定的动作。这极大地降低了调试难度。
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4. 完备的日志系统

1) 有三种日志输出渠道:stdout + filelog + syslog

stdout，将日志通过 std::cout 输出到终端;
syslog，将日志通过 syslog() 输出到系统日志;
filelog，将日志写入到指定目录下,以格式:前缀.年月日_时分秒.进程号.log 的文件中。文件大小超过1M则另创建新的日志文件。由于写文件效率低,该输出渠道采用前后端模式。

三种渠道可以启动参数中选定一个或同时多种,也可在运行时通过终端更改。

2) 根据日志等级渲染不同颜色,一目了然,内容详尽
日志内容包含了:等级、时间(精确到微秒)、线程号、模块名、函数名、正文、文件名、行号。
方便快速定位问题。
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3) 灵活的日志输出过滤器,且能运行时修改
可在程序运行时针对不同的模块单独设置日志等级,如下:
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5. 灵活的参数系统,以不变应万变

参数以JSON的格式提供，可以传入任何格式的运行参数，包括：整数、小数、字串、数组、组合参数，满足几乎所有参数传入需求：
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在执行时可以使用 -c your_cfg_file.json 导入JSON格式的配置文件。同时还可以使用配合 -s 'xx.yy.zz=vvv' 临时指定参数。
而JSON格式的配置文件还支持include指令，在加载时去包含其它的配置文件。

6. 跨线程委派任务,无需加锁

子线程委托主线程执行:
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主线程委托子线程执行:
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7. 支持优雅的退出流程

在接收到信号:SIGINT, SIGTERM, SIGQUIT, SIGPWR 时,会有序地执行退出流程,释放资源。做到干净地退出。
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8. 有全面的异常捕获机制

当程序出现各种程序异常,如:段错误、断言、总线错误、异常未捕获等,架框会捕获并在日志系统中打印完整的调用栈。面对程序崩溃,不再一脸茫然。效果如下:
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9. 有丰富的开发组件

库名	中文名	说明
base	基础库	含日志打印、常用工具等
util	工具库	在业务代码中可能会用到的库
event	事件库	实现了IO,Timer,Signal三种事件驱动,是整个框架的心脏
eventx	事件扩展库	含 ThreadPool 线程池,WorkThread工作线程,TimerPool 定时器池等模块
log	日志输出库	实现了终端、syslog、文件形式的日志输出
network	网络库	实现了串口、终端、UDP、TCP 通信模块
terminal	终端	类似shell的命令终端,可实现运行时与程序进行命令交互
main	主框架	实现了完备的程序启动流程与框架,让开发者只需关心业务代码
run	执行器	是个可执行程序，可加载多个由参数`-l xxx`指定的动态库，并运行其中的Module
mqtt	MQTT客户端库
coroutine	协程库	众所周知,异步框架不方便处理顺序性业务,协程弥补之
http	HTTP库	在network的基础上实现了HTTP的Server与Client模块
alarm	闹钟模块	实现了4种常用的闹钟:CRON闹钟、单次闹钟、星期循环闹钟、工作日闹钟
flow	流程模块	含多层级状态机与行为树,解决异步模式下动行流程问题

适用环境

Linux 系统;
C++11 以上。

下载与构建

准备

sudo apt update
sudo apt install build-essential
sudo apt install libgtest-dev libgmock-dev
sudo apt install libmosquitto-dev
sudo apt install libdbus-1-devgit clone https://gitee.com/cpp-master/cpp-tbox.git
cd cpp-tbox

方法一：GNU Make

make 3rd-party modules RELEASE=1

完成之后，头文件与库文件都在 .staging 目录下。
当然也可以通过指定 STAGING_DIR 对头文件与库文件的生成路径进行指定。
如：

make 3rd-party modules RELEASE=1 STAGING_DIR=$HOME/.tbox

完成之后，头文件与库文件都在 $HOME/.tbox 路径下。

方法二：CMake

cmake -B build
cmake --build build
cmake --install build

通过指定CMAKE_INSTALL_PREFIX 自定义安装目录(默认安装在/usr/local):

cmake -B build -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$HOME/.tbox

使用教程

关于如何使用 cpp-tbox 开发自己的程序，详见教程：
cpp-tbox-tutorials

使用find_package的例子:

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(tbox-find_package)
find_package(tbox COMPONENTS base util alarm event eventx)
add_executable(demo main.cpp)
target_link_libraries(demo PRIVATE tbox::tbox_base tbox::tbox_util tbox::tbox_alarm tbox::tbox_event tbox::tbox_eventx)

外部库依赖

库名	依赖模块	必需	说明	安装方法
libgtest-dev	所有	否	单元测试用	sudo apt install libgtest-dev
libgmock-dev	所有	否	单元测试用	sudo apt install libgmock-dev
libmosquitto-dev	mqtt	no	MQTT	sudo apt install libmosquitto-dev
libdbus-1-dev	dbus	no	DBus	sudo apt install libdbus-1-dev