Socket网络编程--Libev库学习(1)

　　这一节是安装篇。

　　Socket网络编程不知不觉已经学了快两个月了。现在是时候找个网络库学学了。搜索了很多关于如何学网络编程的博客和问答。大致都是推荐学一个网络库，至于C++网络库有那么几个，各有各的好处。这里就选这个代码量少了，方便入门，等有一定的基础后，再看看“学之者生，用之着死”的ace或者有可能成为C++标准网络库的boost::asio,这个都是后话了。

　　CentOS上安装软件最简单的当然是yum安装，我们可爱的libev好像现在还没有，那我们只能通过源码安装了。地址: http://dist.schmorp.de/libev/libev-4.15.tar.gz

1 wget http://dist.schmorp.de/libev/libev-4.15.tar.gz
2 tar -zxf libev-4.15.tar.gz
3 cd libev-4.15
4 ./configure
5 make
6 make install

　　下面这些是安装信息

 1 Libraries have been installed in:
 2    /usr/local/lib
 3 
 4 If you ever happen to want to link against installed libraries
 5 in a given directory, LIBDIR, you must either use libtool, and
 6 specify the full pathname of the library, or use the `-LLIBDIR'
 7 flag during linking and do at least one of the following:
 8    - add LIBDIR to the `LD_LIBRARY_PATH' environment variable
 9      during execution
10    - add LIBDIR to the `LD_RUN_PATH' environment variable
11      during linking
12    - use the `-Wl,-rpath -Wl,LIBDIR' linker flag
13    - have your system administrator add LIBDIR to `/etc/ld.so.conf'
14 
15 See any operating system documentation about shared libraries for
16 more information, such as the ld(1) and ld.so(8) manual pages.
17 ----------------------------------------------------------------------
18  /bin/mkdir -p '/usr/local/include'
19  /usr/bin/install -c -m 644 ev.h ev++.h event.h '/usr/local/include'
20  /bin/mkdir -p '/usr/local/share/man/man3'
21  /usr/bin/install -c -m 644 ev.3 '/usr/local/share/man/man3'

 　　下面给出一个官方的例子

#include 
#include  //ev库头文件

//定义一个ev_TYPE 的结构体
ev_io stdin_watcher;//定义一个stdin的观测者
ev_timer timeout_watcher;


//所有的watcher的回调函数都有相似的特点
//当stdin有可读的数据时，将会调用下面这个回调函数
static void stdin_cb(EV_P_ ev_io *w,int revents)
{
    puts("stdin ready");

    //每一次时间都必须用对应的停止函数，手动的停止其watcher
    ev_io_stop(EV_A_ w);
    //这将导致所有嵌套执行的ev_run停止监听
    ev_break(EV_A_ EVBREAK_ALL);
}

//这是一个回调函数，用于定时器回调
static void timeout_cb(EV_P_ ev_timer *w,int revents)
{
    puts("timeout");
    //这将导致最早运行的ev_run停止监听
    ev_break(EV_A_ EVBREAK_ONE);
}

int main(int argc,char **args)
{
    //使用一般默认的事件循环
    struct ev_loop *loop = EV_DEFAULT;

    //初始化一个I/O watcher，然后启动它
    ev_io_init(&stdin_watcher,stdin_cb,0,EV_READ);
    ev_io_start(loop,&stdin_watcher);

    //初始化一个定时器watcher，然后启动它，只有一次，没有重复的5.5秒定时
    ev_timer_init(&timeout_watcher,timeout_cb,5.5,0);
    ev_timer_start(loop,&timeout_watcher);

    //这里等待时间出发
    ev_run(loop,0);

    //撤销监听退出程序
    return 0;
}

　　编译 gcc server.c -lev -o server 就这样是可以编译通过的，但是执行就说找不到一个libev的库。看了一下上面的安装信息，才知道要设置一下环境变量。然后才可以运行。(/etc/profile或~/.bashrc)

1 export LIBDIR=/usr/local/lib
2 export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib
3 export LD_RUN_PATH=/usr/local/lib

 　　用gcc -E选项编译后的源代码

 1 ev_io stdin_watcher;
 2 ev_timer timeout_watcher;
 3 
 4 
 5 
 6 
 7 static void stdin_cb(struct ev_loop *loop, ev_io *w,int revents)
 8 {
 9     puts("stdin ready");
10 
11 
12     ev_io_stop(loop, w);
13 
14     ev_break(loop, EVBREAK_ALL);
15 }
16 
17 
18 static void timeout_cb(struct ev_loop *loop, ev_timer *w,int revents)
19 {
20     puts("timeout");
21 
22     ev_break(loop, EVBREAK_ONE);
23 }
24 
25 int main(int argc,char **args)
26 {
27 
28     struct ev_loop *loop = ev_default_loop (0);
29 
30 
31     do { do { ((ev_watcher *)(void *)((&stdin_watcher)))->active = ((ev_watcher *)(void *)((&stdin_watcher)))->pending = 0; ( (ev_watcher *)(void *)(((&stdin_watcher))))->priority = (0); (((&stdin_watcher)))->cb = ((stdin_cb)); } while (0); do { ((&stdin_watcher))->fd = ((0)); ((&stdin_watcher))->events = ((EV_READ)) | EV__IOFDSET; } while (0); } while (0);
32     ev_io_start(loop,&stdin_watcher);
33 
34 
35     do { do { ((ev_watcher *)(void *)((&timeout_watcher)))->active = ((ev_watcher *)(void *)((&timeout_watcher)))->pending = 0; ( (ev_watcher *)(void *)(((&timeout_watcher))))->priority = (0); (((&timeout_watcher)))->cb = ((timeout_cb)); } while (0); do { ((ev_watcher_time *)((&timeout_watcher)))->at = ((5.5)); ((&timeout_watcher))->repeat = ((0)); } while (0); } while (0);
36     ev_timer_start(loop,&timeout_watcher);
37 
38 
39     ev_run(loop,0);
40 
41 
42     return 0;
43 }

 1     do {
 2         do {
 3             ((ev_watcher *)(void *)((&stdin_watcher)))->active = ((ev_watcher *)(void *)((&stdin_watcher)))->pending = 0;
 4             ( (ev_watcher *)(void *)(((&stdin_watcher))))->priority = (0);
 5             (((&stdin_watcher)))->cb = ((stdin_cb));
 6         } while (0);
 7         do {
 8             ((&stdin_watcher))->fd = ((0));
 9             ((&stdin_watcher))->events = ((EV_READ)) | EV__IOFDSET;
10         } while (0);
11     } while (0);
12     ev_io_start(loop,&stdin_watcher);

 　　Libev通过一个struct ev_loop结构表示一个事件驱动的框架。在这个框架里面通过ev_xxx结构，ev_init、ev_xxx_set、ev_xxx_start接口箱这个事件驱动的框架里面注册事件监控器，当相应的事件监控器的事件出现时，便会触发该事件监控器的处理逻辑，去处理该事件。处理完之后，这些监控器进入到下一轮的监控中。符合一个标准的事件驱动状态的模型。

　　Libev 除了提供了基本的三大类事件（IO事件、定时器事件、信号事件）外还提供了周期事件、子进程事件、文件状态改变事件等多个事件，这里我们用三大基本事件写一个例子。

 1 #include 
 2 #include 
 3 #include <string.h>
 4 #include 
 5 #include 
 6 
 7 
 8 void io_action(struct ev_loop *main_loop,ev_io *io_w,int e)
 9 {
10     int rst;
11     char buf[1024];
12     memset(buf,0,sizeof(buf));
13     puts("In IO action");
14     read(STDIN_FILENO,buf,sizeof(buf));
15     buf[1023]='\0';
16     printf("String: %s\n",buf);
17     ev_io_stop(main_loop,io_w);
18 }
19 
20 void timer_action(struct ev_loop *main_loop,ev_timer *time_w,int e)
21 {
22     puts("In Time action");
23     ev_timer_stop(main_loop,time_w);
24 }
25 
26 void signal_action(struct ev_loop *main_loop,ev_signal *signal_w,int e)
27 {
28     puts("In Signal action");
29     ev_signal_stop(main_loop,signal_w);
30     ev_break(main_loop,EVBREAK_ALL);
31 }
32 
33 int main(int argc,char **argv)
34 {
35     ev_io io_w;
36     ev_timer timer_w;
37     ev_signal signal_w;
38     struct ev_loop *main_loop = ev_default_loop(0);
39 
40     ev_init(&io_w,io_action);
41     ev_io_set(&io_w,STDIN_FILENO,EV_READ);
42 
43     ev_init(&timer_w,timer_action);
44     ev_timer_set(&timer_w,2,0);
45 
46     ev_init(&signal_w,signal_action);
47     ev_signal_set(&signal_w,SIGINT);
48 
49     ev_io_start(main_loop,&io_w);
50     ev_timer_start(main_loop,&timer_w);
51     ev_signal_start(main_loop,&signal_w);
52 
53     ev_run(main_loop,0);
54     return 0;
55 }

　　该程序一直处于监听状态，直到有调用信号然后回调signal_w函数，该函数会调用ev_break函数退出ev_run的调用，如果注释掉第30行的代码，那么程序会在调用三个回调函数后才会结束(外包引用计数为0)，否则一直监听着。具体ev_run和ev_break的参数说明如下:

void ev_run (EV_P_ int flags);

void ev_break (EV_P_ int how);

同样我们这里比较关注flags和how这两个参数。flags有下面这几个：

0:默认值。一直循环进行处理，直到外部引用计数==0或者是显示退出。
EVRUN_NOWAIT:运行一次，poll时候不会等待。如果有pending事件进行处理，否则立即返回。
EVRUN_ONCE:运行一次，poll时候会等待至少一个event发生，处理完成之后返回。
而how有下面这几个：

EVBREAK_ONE:只是退出一次ev_run这个调用。通常来说使用这个就可以了。
EVBREAK_ALL:退出所有的ev_run调用。这种情况存在于ev_run在pengding处理时候会递归调用。

　　第38行创建一个struct ev_loop *结构体，上面我们给出 ev_default_loop(0) 进行创建。使用libev的核心是事件循环，可以用 ev_default_loop 或 ev_loop_new 函数创建循环，或者直接使用 EV_DEFAULT 宏，区别是 ev_default_loop 创建的事件循环不是线程安全的，而 ev_loop_new 创建的事件循环不能捕捉信号和子进程的观察器。大多数情况下，可以像下面这样使用：

if (!ev_default_loop (0))
    fatal ("could not initialise libev, bad $LIBEV_FLAGS in environment?");
//或者明确选择一个后端：
struct ev_loop *epoller = ev_loop_new (EVBACKEND_EPOLL | EVFLAG_NOENV);
if (!epoller)
    fatal ("no epoll found here, maybe it hides under your chair");
//如果需要动态分配循环的话，建议使用 ev_loop_new 和 ev_loop_destroy 。

　　在创建子进程后，且想要使用事件循环时，需要先在子进程中调用 ev_default_fork 或 ev_loop_fork 来重新初始化后端的内核状态，它们分别对应 ev_default_loop 和 ev_loop_new 来使用。

　　ev_run 启动事件循环。它的第二个参数为0时，将持续运行并处理循环直到没有活动的事件观察器或者调用了 ev_break 。另外两个取值是 EVRUN_NOWAIT 和 EVRUN_ONCE 。

　　ev_break 跳出事件循环（在全部已发生的事件处理完之后）。第二个参数为 EVBREAK_ONE 或 EVBREAK_ALL 来指定跳出最内层的 ev_run 或者全部嵌套的 ev_run 。

　　ev_suspend 和 ev_resume 用来暂停和重启事件循环，比如在程序挂起的时候。

　　接下来创建观察器，它主要包括类型、触发条件和回调函数。将它注册到事件循环上，在满足注册的条件时，会触发观察器，调用它的回调函数。上面的例子中已经包含了IO观察器和计时观察器、信号观察器，此外还有周期观察器、文件状态观察器等等。初始化和设置观察器使用 ev_init 和 ev_TYPE_set ，也可以直接使用 ev_TYPE_init 。在特定事件循环上启动观察器使用 ev_TYPE_start 。 ev_TYPE_stop 停止观察器，并且会释放内存。libev中将观察器分为4种状态：初始化、启动/活动、等待、停止。libev中的观察器还支持优先级。

　　下面将介绍各个观察器(watcher)

　　ev_io  获取标准输入

1 static void stdin_readable_cb (struct ev_loop *loop, ev_io *w, int revents)
2 {
3     ev_io_stop (loop, w);
4     //.. read from stdin here (or from w->fd) and handle any I/O errors
5 }
6 
7 ev_io stdin_readable;
8 ev_io_init (&stdin_readable, stdin_readable_cb, STDIN_FILENO, EV_READ);
9 ev_io_start (loop, &stdin_readable);

　　ev_timer  创建一个 ?? 秒之后启动的计时器

1 static void one_minute_cb (struct ev_loop *loop, ev_timer *w, int revents)
2 {
3     //创建一个60秒的计时器
4     //.. one minute over, w is actually stopped right here
5 }
6 
7 ev_timer mytimer;
8 ev_timer_init (&mytimer, one_minute_cb, 60., 0.);
9 ev_timer_start (loop, &mytimer);

　　创建一个10s超时的超时器

 1 static void timeout_cb (struct ev_loop *loop, ev_timer *w, int revents)
 2 {
 3     //.. ten seconds without any activity
 4 }
 5 
 6 ev_timer mytimer;
 7 ev_timer_init (&mytimer, timeout_cb, 0., 10.); /* note, only repeat used */
 8 ev_timer_again (&mytimer); /* start timer */
 9 ev_run (loop, 0);
10 
11 // and in some piece of code that gets executed on any "activity":
12 // reset the timeout to start ticking again at 10 seconds
13 ev_timer_again (&mytimer);

　　ev_periodic 创建一个小时为单位的周期定时器

1 static void clock_cb (struct ev_loop *loop, ev_periodic *w, int revents)
2 {
3     // ... its now a full hour (UTC, or TAI or whatever your clock follows)
4 }
5 
6 ev_periodic hourly_tick;
7 ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 3600., 0);
8 ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);

　　自定义周期计算方式

1 #include 
2 
3 static ev_tstamp my_scheduler_cb (ev_periodic *w, ev_tstamp now)
4 {
5     return now + (3600. - fmod (now, 3600.));
6 }
7 
8 ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 0., my_scheduler_cb);

　　如果想从当前时间开始

1 ev_periodic hourly_tick;
2 ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, fmod (ev_now (loop), 3600.), 3600., 0);
3 ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);

　　ev_signal 在收到 SIGINT 时做些清理

1 static void sigint_cb (struct ev_loop *loop, ev_signal *w, int revents)
2 {
3     ev_break (loop, EVBREAK_ALL);
4 }
5 
6 ev_signal signal_watcher;
7 ev_signal_init (&signal_watcher, sigint_cb, SIGINT);
8 ev_signal_start (loop, &signal_watcher);

　　ev_child   fork 一个新进程，给它安装一个child处理器等待进程结束

 1 ev_child cw;
 2 
 3 static void
 4 child_cb (EV_P_ ev_child *w, int revents)
 5 {
 6     ev_child_stop (EV_A_ w);
 7     printf ("process %d exited with status %x\n", w->rpid, w->rstatus);
 8 }
 9 
10 pid_t pid = fork ();
11 
12 if (pid < 0)
13     // error
14 else if (pid == 0)
15 {
16      // the forked child executes here
17      exit (1);
18 }
19 else
20 {
21     ev_child_init (&cw, child_cb, pid, 0);
22     ev_child_start (EV_DEFAULT_ &cw);
23 }

　　ev_stat 文件状态观察器 

　　监控/etc/passwd是否有变化

 1 static void passwd_cb (struct ev_loop *loop, ev_stat *w, int revents)
 2 {
 3     /* /etc/passwd changed in some way */
 4     if (w->attr.st_nlink)
 5     {
 6         printf ("passwd current size  %ld\n", (long)w->attr.st_size);
 7         printf ("passwd current atime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
 8         printf ("passwd current mtime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
 9     }
10     else
11         /* you shalt not abuse printf for puts */
12         puts ("wow, /etc/passwd is not there, expect problems. if this is windows, they already arrived\n");
13 }
14 
15 ...
16 ev_stat passwd;
17 
18 ev_stat_init (&passwd, passwd_cb, "/etc/passwd", 0.);
19 ev_stat_start (loop, &passwd);    

 　　下一小节就对那几个常用的事件驱动类型进行简单例子编写。

 

　　参考资料: http://wenku.baidu.com/view/957ea001b52acfc789ebc9bf.html

　　　　　　: Libev手册 http://cvs.schmorp.de/libev/ev.pod

　　　　　　: http://my.oschina.net/u/917596/blog/176658

　　　　　　: http://dirlt.com/libev.html

　　　　　　: http://www.yeolar.com/note/2012/12/16/libev/

　　本文地址: http://www.cnblogs.com/wunaozai/p/3950249.html