Libevent源码分析-----evbuffer结构与基本操作

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        对于非阻塞IO的网络库来说，buffer几乎是必须的。Libevent在1.0版本之前就提供了buffer功能。现在来看一下Libevent的buffer。

buffer相关结构体：

        Libevent为buffer定义了下面的结构体：

//evbuffer-internal.h文件
struct evbuffer_chain;
struct evbuffer {
	struct evbuffer_chain *first;
	struct evbuffer_chain *last;
	//这是一个二级指针。使用*last_with_datap时，指向的是链表中最后一个有数据的evbuffer_chain。
	//所以last_with_datap存储的是倒数第二个evbuffer_chain的next成员地址。
	//一开始buffer->last_with_datap = &buffer->first;此时first为NULL。所以当链表没有节点时
	//*last_with_datap为NULL。当只有一个节点时*last_with_datap就是first。	
	struct evbuffer_chain **last_with_datap;

	size_t total_len;//链表中所有chain的总字节数

	...
};


struct evbuffer_chain {
	struct evbuffer_chain *next;
	size_t buffer_len;//buffer的大小

	//错开不使用的空间。该成员的值一般等于0
	ev_off_t misalign;

	//evbuffer_chain已存数据的字节数
	//所以要从buffer + misalign + off的位置开始写入数据
	size_t off;

	...
	
	unsigned char *buffer;
};

        这两个结构体配合工作得到下图所示的存储结构：

        

        因为last_with_datap成员比较特殊，上图只是展示了一种情况。后面还有一张图，展示另外一种情况。

        Libevent将缓冲数据都存放到buffer中。通过一个个的evbuffer_chain连成的链表可以存放很多的缓冲数据。

        这是一个很常见的链表形式。但Libevent有一个很独特的地方，就是那个evbuffer_chain结构体。

        首先，该结构体有misalign成员。该成员表示错开不用的buffer空间。也就是说buffer中真正的数据是从buffer + misalign开始。

        第二，evbuffer_chain结构体buffer是一个指针，按道理来说，应该单独调用malloc分配一个堆内存并让buffer指向之。但实际上buffer指向的内存和evbuffer_chain结构体本身的存储内存是一起分配的。下面代码展示了这一点：

//evbuffer-internal.h文件
#define EVBUFFER_CHAIN_SIZE sizeof(struct evbuffer_chain)

#if _EVENT_SIZEOF_VOID_P < 8
#define MIN_BUFFER_SIZE	512
#else
#define MIN_BUFFER_SIZE	1024
#endif

//宏的作用就是返回，chain + sizeof(evbuffer_chain) 的内存地址。
#define EVBUFFER_CHAIN_EXTRA(t, c) (t *)((struct evbuffer_chain *)(c) + 1)


//buffer.c文件
static struct evbuffer_chain *
evbuffer_chain_new(size_t size)//size是buffer所需的大小
{
	struct evbuffer_chain *chain;
	size_t to_alloc;

	//所需的大小size 再 加上evbuffer_chain结构体本身所需
	//的内存大小。这样做的原因是，evbuffer_chain本身是管理
	//buffer的结构体。但buffer内存就分配在evbuffer_chain结构体存储
	//内存的后面。所以要申请多一些内存。
	size += EVBUFFER_CHAIN_SIZE;//evbuffer_chain结构体本身的大小

	
	to_alloc = MIN_BUFFER_SIZE; //内存块的最小值
	while (to_alloc < size)
		to_alloc <<= 1;
   //从分配的内存大小可以知道，evbuffer_chain结构体和buffer是一起分配的
	//也就是说他们是存放在同一块内存中
	if ((chain = mm_malloc(to_alloc)) == NULL)
		return (NULL);

	//只需初始化最前面的结构体部分即可
	memset(chain, 0, EVBUFFER_CHAIN_SIZE);

	//buffer_len存储的是buffer的大小
	chain->buffer_len = to_alloc - EVBUFFER_CHAIN_SIZE;

	 //宏的作用就是返回，chain + sizeof(evbuffer_chain) 的内存地址。
	 //其效果就是buffer指向的内存刚好是在evbuffer_chain的后面。
	chain->buffer = EVBUFFER_CHAIN_EXTRA(u_char, chain);

	return (chain);
}

        前面的图中，buffer内存区域(蓝色区域)连在next的后面也是基于这一点的。在代码的while循环中也可以看到申请的空间大小是512的倍数，也就是说evbuffer_chain申请的空间大小是512、1024、2048、4096……

 

        上面贴出了函数evbuffer_chain_new，该函数是用来创建一个evbuffer_chain。现在贴出另外一个函数evbuffer_new，它是用来创建一个evbuffer的。

//buffer.c
struct evbuffer *
evbuffer_new(void)
{
	struct evbuffer *buffer;

	buffer = mm_calloc(1, sizeof(struct evbuffer));
	if (buffer == NULL)
		return (NULL);

	buffer->refcnt = 1;
	buffer->last_with_datap = &buffer->first;

	return (buffer);
}

Buffer的数据操作：

在链表尾添加数据：

        

        Libevent提供给用户的添加数据接口是evbuffer_add，现在就通过这个函数看一下是怎么将数据插入到buffer中的。该函数是在链表的尾部添加数据，如果想在链表的前面添加数据可以使用evbuffer_prepend。在链表尾部插入数据，分下面几种情况：

1. 该链表为空，即这是第一次插入数据。这是最简单的，直接把新建的evbuffer_chain插入到链表中，通过调用evbuffer_chain_insert。
2. 链表的最后一个节点(即evbuffer_chain)还有一些空余的空间，放得下本次要插入的数据。此时直接把数据追加到最后一个节点即可。
3. 链表的最后一个节点并不能放得下本次要插入的数据，那么就需要把本次要插入的数据分开由两个evbuffer_chain存放。

        具体的实现如下面所示：

//buffer.c文件
int
evbuffer_add(struct evbuffer *buf, const void *data_in, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain, *tmp;
	const unsigned char *data = data_in;
	size_t remain, to_alloc;
	int result = -1;

	EVBUFFER_LOCK(buf);//加锁,线程安全

	//冻结缓冲区尾部，禁止追加数据
	if (buf->freeze_end) {
		goto done;
	}

	//找到最后一个evbuffer_chain。
	chain = buf->last;

	//第一次插入数据时，buf->last为NULL
	if (chain == NULL) {
		chain = evbuffer_chain_new(datlen);
		if (!chain)
			goto done;
		evbuffer_chain_insert(buf, chain);
	}

	//EVBUFFER_IMMUTABLE 是 read-only chain
	if ((chain->flags & EVBUFFER_IMMUTABLE) == 0) {//等于0说明是可以写的
		//最后那个chain可以放的字节数		
		remain = (size_t)(chain->buffer_len - chain->misalign - chain->off);
		if (remain >= datlen) {//最后那个chain可以放下本次要插入的数据

			memcpy(chain->buffer + chain->misalign + chain->off,
			    data, datlen);
			chain->off += datlen;//偏移量，方便下次插入数据
			buf->total_len += datlen;//buffer的总字节数
			goto out;
		} else if (!CHAIN_PINNED(chain) &&//该evbuffer_chain可以修改
		    evbuffer_chain_should_realign(chain, datlen)) {
		    //通过调整后，也可以放得下本次要插入的数据
		    
			//通过使用chain->misalign这个错位空间而插入数据
			evbuffer_chain_align(chain);

			memcpy(chain->buffer + chain->off, data, datlen);
			chain->off += datlen;
			buf->total_len += datlen;
			goto out;
		}
	} else {
		remain = 0; //最后一个节点是只写evbuffer_chain
	}

	//当这个evbuffer_chain是一个read-only buffer或者最后那个chain
	//放不下本次要插入的数据时才会执行下面代码
	//此时需要新建一个evbuffer_chain
	to_alloc = chain->buffer_len;
	//当最后evbuffer_chain的缓冲区小于等于2048时，那么新建的evbuffer_chain的
	//大小将是最后一个节点缓冲区的2倍。
	if (to_alloc <= EVBUFFER_CHAIN_MAX_AUTO_SIZE/2)//4096/2
		to_alloc <<= 1;

	//最后的大小还是有要插入的数据决定。要注意的是虽然to_alloc最后的值可能为
	//datlen。但在evbuffer_chain_new中，实际分配的内存大小必然是512的倍数。
	if (datlen > to_alloc)
		to_alloc = datlen;

	//此时需要new一个chain才能保存本次要插入的数据
	tmp = evbuffer_chain_new(to_alloc);
	if (tmp == NULL)
		goto done;

	//链表最后那个节点还是可以放下一些数据的。那么就先填满链表最后那个节点
	if (remain) {
		memcpy(chain->buffer + chain->misalign + chain->off,
		    data, remain);
		chain->off += remain;
		buf->total_len += remain;
		buf->n_add_for_cb += remain;
	}

	data += remain;//要插入的数据指针
	datlen -= remain;

	//把要插入的数据复制到新建一个chain中。
	memcpy(tmp->buffer, data, datlen);
	tmp->off = datlen;
	//将这个chain插入到evbuffer中
	evbuffer_chain_insert(buf, tmp);
	buf->n_add_for_cb += datlen;

out:
	evbuffer_invoke_callbacks(buf);//调用回调函数
	result = 0;
done:
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);//解锁
	return result;
}

        可以看到，evbuffer_add函数是复制一份数据，保存在链表中。这样做的好处是，用户调用该函数后，就可以丢弃该数据。读者比较熟知的函数bufferevent_write就是直接调用这个函数。当用户调用bufferevent_write后，就可以马上把数据丢弃，无需等到Libevent把这份数据写到socket的缓存区中。

        前面的代码是把数据存放到evbuffer_chain中，至于怎么把evbuffer_chain插入到链表中，则是由函数evbuffer_chain_insert完成。

//buffer.c文件
static void
evbuffer_chain_insert(struct evbuffer *buf,
    struct evbuffer_chain *chain)
{
	//新建evbuffer时是把整个evbuffer结构体都赋值0，
	//并有buffer->last_with_datap = &buffer->first;
	//所以*buf->last_with_datap就是first的值，所以一开始为NULL
	if (*buf->last_with_datap == NULL) {
		buf->first = buf->last = chain;
	} else {
		struct evbuffer_chain **ch = buf->last_with_datap;
		/* Find the first victim chain.  It might be *last_with_datap */
		//(*ch)->off != 0表示该evbuffer_chain有数据了
		//CHAIN_PINNED(*ch)则表示该evbuffer_chain不能被修改
		//在链表中寻找到一个可以使用的evbuffer_chain.
		//可以使用是指该chain没有数据并且可以修改。
		while ((*ch) && ((*ch)->off != 0 || CHAIN_PINNED(*ch)))
			ch = &(*ch)->next;//取的还是next地址。 这样看&((*ch)->next)更清晰
		
		//在已有的链表中找不到一个满足条件的evbuffer_chain。一般都是这种情况
		if (*ch == NULL) {
			/* There is no victim; just append this new chain. */
			//此时buf->last指向的chain不再是最后了。因为last->next被赋值了
			buf->last->next = chain;
			
			if (chain->off)//要插入的这个chain是有数据的
				buf->last_with_datap = &buf->last->next;//last_with_datap指向的是倒数第二个有数据的chain的next
		} else {//这种情况得到的链表可以参考下图
			/* Replace all victim chains with this chain. */
			//断言，从这个节点开始，后面的说有节点都是没有数据的
			EVUTIL_ASSERT(evbuffer_chains_all_empty(*ch));
			//释放从这个节点开始的余下链表节点
			evbuffer_free_all_chains(*ch);

			//把这个chain插入到最后
			*ch = chain;
		}
		buf->last = chain;//重新设置last指针，让它指向最后一个chain
	}
	buf->total_len += chain->off;
}

static void
evbuffer_free_all_chains(struct evbuffer_chain *chain)
{
	struct evbuffer_chain *next;
	for (; chain; chain = next) {//遍历余下的链表，删除之
		next = chain->next;
		evbuffer_chain_free(chain);
	}
}


static inline void
evbuffer_chain_free(struct evbuffer_chain *chain)
{
	...//特殊buffer缓冲数据。一般的不用这些操作。直接释放内存即可
	mm_free(chain);
}

        可以看到，evbuffer_chain_insert的插入并不是已经一个简单的链表插入，还要检测链表里面是否有没有数据(off为0)的节点。但这个buffer链表里面会有这样的节点吗？其实是有这样节点，这种节点一般是用于预留空间的。预留空间这个概念在STL中是很常见的，它的主要作用是使得当下次添加数据时，无需额外申请空间就能保存数据。

预留buffer空间：

        其中一个扩大预留空间的函数是evbuffer_expand。在讲evbuffer_expand前，看一下如果存在没有数据(off为0)的节点，链表又会是怎么样的。这涉及到last_with_data指针的指向，如下图所示：

        

        好了，现在来说一下evbuffer_expand。

//buffer.c文件
int
evbuffer_expand(struct evbuffer *buf, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain;

	EVBUFFER_LOCK(buf);//加锁
	chain = evbuffer_expand_singlechain(buf, datlen);
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);//解释
	return chain ? 0 : -1;
}

        该函数的作用是扩大链表的buffer空间，使得下次add一个长度为datlen的数据时，无需动态申请内存。

        由于确保的是无需动态申请内存，所以假如这个链表本身还有大于datlen的空闲空间，那么这个evbuffer_expand函数将不做任何操作。

        如果这个链表的所有buffer空间都被用完了，那么解决需要创建一个buffer为datlen的evbuffer_chain，然后把这个evbuffer_chain插入到链表最后面即可。此时这个evbuffer_chain的off就等于0了，也就出现了前面说的的那个问题。

        如果链表的最后一个有数据chain还有一些空闲空间，但小于datlen。那么就有点麻烦。evbuffer_expand 是调用evbuffer_expand_singlechain实现扩大空间的。而evbuffer_expand_singlechain函数有一个特点，预留空间datlen必须是在一个evbuffer_chain中，不能跨chain。该函数的返回值就指明了哪个chain预留了datlen空间。不能跨chain也就导致了一些麻烦事。

        由于不能跨chain，但最后一个chain确实又还有一些空闲空间。前面的evbuffer_add函数会把链表的所有节点的buffer都填得满满的。这说明所有节点的buffer还是用完的好，比较统一。要明确的是，此种情况下，肯定是要新建一个evbuffer_chain插入到后面。

        Libevent还是想把所有节点的buffer都填满。如果最后一个chain的数据比较少，那么就直接不要那个chain。当然chain上的数据还是要的。Libevent新建一个比datlen更大的chain，把最后一个chain上的数据迁移到这个新建的chain上。这样就既能保证该chain节点也能填满，也保证了预留空间datlen必须在是一个chain的。如果最后一个chain的数据比较多，Libevent就认为迁移不划算，那么Libevent就让这个chain最后留有一些空间不使用。

        下面是该函数的代码展示了上面所说的：

//buffer.c文件

#define MAX_TO_COPY_IN_EXPAND 4096
//计算evbuffer_chain的可用空间是多少
#define CHAIN_SPACE_LEN(ch) ((ch)->flags & EVBUFFER_IMMUTABLE ? \
	    0 : (ch)->buffer_len - ((ch)->misalign + (ch)->off))

static struct evbuffer_chain *
evbuffer_expand_singlechain(struct evbuffer *buf, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain, **chainp;
	struct evbuffer_chain *result = NULL;
	ASSERT_EVBUFFER_LOCKED(buf);

	chainp = buf->last_with_datap;

	//*chainp指向最后一个有数据的evbuffer_chain或者为NULL
	if (*chainp && CHAIN_SPACE_LEN(*chainp) == 0)//CHAIN_SPACE_LEN该chain可用空间的大小
		chainp = &(*chainp)->next;

	//经过上面的那个if后，当最后一个有数据的evbuffer_chain还有空闲空间时
	//*chainp就指向之。否则*chainp指向最后一个有数据的evbuffer_chain的next。	

	chain = *chainp;

	if (chain == NULL ||//这个chain是不可修改的，那么就只能插入一个新的chain了
	    (chain->flags & (EVBUFFER_IMMUTABLE|EVBUFFER_MEM_PINNED_ANY))) {
		goto insert_new;
	}

	if (CHAIN_SPACE_LEN(chain) >= datlen) {//这个chain的可用空间大于扩展空间
		result = chain;
		//这种情况，Libevent并不会扩大buffer空间.因为Libevent认为现在的可用空间可以用作用户提出的预留空间
		goto ok; 
	}

	if (chain->off == 0) {//当前一个chain存满了时，就会出现这种情况
		goto insert_new;//插入一个新的chain
	}

	 //通过使用misalign错位空间，也能使得可用空间大于等于预留空间，那么也不用
	 //扩大buffer空间
	if (evbuffer_chain_should_realign(chain, datlen)) {
		evbuffer_chain_align(chain);
		result = chain;
		goto ok;
	}

	
	//空闲空间小于总空间的1/8 或者 已有的数据量大于MAX_TO_COPY_IN_EXPAND(4096)
	if (CHAIN_SPACE_LEN(chain) < chain->buffer_len / 8 ||
	    chain->off > MAX_TO_COPY_IN_EXPAND) {//4096

		//本chain有比较多的数据，将这些数据迁移到另外一个chain是不划算的
		//此时，将不会改变这个chain。

		//下一个chain是否可以有足够的空闲空间.有则直接用之
		if (chain->next && CHAIN_SPACE_LEN(chain->next) >= datlen) {
			result = chain->next;
			goto ok;
		} else {
			goto insert_new;
		}
	} else {
		//由于本chain的数据量比较小，所以把这个chain的数据迁移到另外一个
		//chain上是值得的。
		size_t length = chain->off + datlen;
		struct evbuffer_chain *tmp = evbuffer_chain_new(length);
		if (tmp == NULL)
			goto err;

		tmp->off = chain->off;
		//进行数据迁移
		memcpy(tmp->buffer, chain->buffer + chain->misalign,
		    chain->off);
		EVUTIL_ASSERT(*chainp == chain);
		result = *chainp = tmp;

		if (buf->last == chain)
			buf->last = tmp;

		tmp->next = chain->next;
		evbuffer_chain_free(chain);
		goto ok;
	}

insert_new:
	result = evbuffer_chain_insert_new(buf, datlen);
	if (!result)
		goto err;
ok:
	EVUTIL_ASSERT(result);
	EVUTIL_ASSERT(CHAIN_SPACE_LEN(result) >= datlen);
err:
	return result;
}


static inline struct evbuffer_chain *
evbuffer_chain_insert_new(struct evbuffer *buf, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain;
	if ((chain = evbuffer_chain_new(datlen)) == NULL)
		return NULL;
	evbuffer_chain_insert(buf, chain);
	return chain;
}

        上面代码中evbuffer_expand_singlechain函数的第一个if语句，可以联合前面的两张图一起看，更容易看懂。

        evbuffer_expand_singlechain函数是要求一个节点就能提供大小为datlen的可用空间。其实Libevent还提供了_evbuffer_expand_fast函数，该函数还有一个整型的参数n，用来表示使用不超过n个节点的前提下，提供datlen的可用空间。不过这个函数只留给Libevent内部使用，用户不能使用之。

//buffer.c文件
int//用最多不超过n个节点就提供datlen大小的空闲空间。链表过长是不好的
_evbuffer_expand_fast(struct evbuffer *buf, size_t datlen, int n)
{
	struct evbuffer_chain *chain = buf->last, *tmp, *next;
	size_t avail;
	int used;

	EVUTIL_ASSERT(n >= 2); //n必须大于等于2

	//最后一个节点是不可用的
	if (chain == NULL || (chain->flags & EVBUFFER_IMMUTABLE)) {
		//这种情况下，直接新建一个足够大的evbuffer_chain即可
		chain = evbuffer_chain_new(datlen);
		if (chain == NULL)
			return (-1);

		evbuffer_chain_insert(buf, chain);
		return (0);
	}

	used = 0; /* number of chains we're using space in. */
	avail = 0; /* how much space they have. */
	for (chain = *buf->last_with_datap; chain; chain = chain->next) {
		if (chain->off) {//最后一个有数据的节点的可用空间也是要被使用
			size_t space = (size_t) CHAIN_SPACE_LEN(chain);
			EVUTIL_ASSERT(chain == *buf->last_with_datap);
			if (space) {
				avail += space;
				++used;
			}
		} else {//链表中off为0的空buffer统统使用
			/* No data in chain; realign it. */
			chain->misalign = 0;
			avail += chain->buffer_len;
			++used;
		}
		if (avail >= datlen) {//链表中的节点的可用空间已经足够了
			return (0);
		}
		if (used == n)//到达了最大可以忍受的链表长度
			break;
	}

	//前面的for循环，如果找够了空闲空间，那么是直接return。所以
	//运行到这里时，就说明还没找到空闲空间。一般是因为链表后面的off等于0
	//的节点已经被用完了都还不能满足datlen
	if (used < n) {
		EVUTIL_ASSERT(chain == NULL);

		//申请一个足够大的evbuffer_chain，把空间补足
		tmp = evbuffer_chain_new(datlen - avail);
		if (tmp == NULL)
			return (-1);

		buf->last->next = tmp;
		buf->last = tmp;
		return (0);
	} else { //used == n。把后面的n个节点都用了还是不够datlen空间
		//链表后面的n个节点都用上了，这个n个节点中，至少有n-1个节点的off等于
		//0。n个节点都不够，Libevent就认为这些节点都是饭桶，Libevent会统统删除
		//然后新建一个足够大的evbuffer_chain。
	
		//用来标志该链表的所有节点都是off为0的。在这种情况下，将删除所有的节点
		int rmv_all = 0; /* True iff we removed last_with_data. */
		chain = *buf->last_with_datap;
		if (!chain->off) {
			//这说明链表中的节点都是没有数据的evbuffer_chain
			EVUTIL_ASSERT(chain == buf->first);
			rmv_all = 1;//标志之
			avail = 0;
		} else {
			//最后一个有数据的chain的可用空间的大小。这个空间是可以用上的
			avail = (size_t) CHAIN_SPACE_LEN(chain);
			chain = chain->next;
		}
		

		//chain指向第一个off等于0的evbuffer_chain 或者等于NULL

		//将这些off等于0的evbuffer_chain统统free掉，不要了。
		//然后new一个足够大的evbuffer_chain即可。这能降低链表的长度
		for (; chain; chain = next) {
			next = chain->next;
			EVUTIL_ASSERT(chain->off == 0);
			evbuffer_chain_free(chain);
		}

		//new一个足够大的evbuffer_chain
		tmp = evbuffer_chain_new(datlen - avail);
		if (tmp == NULL) {//new失败
			if (rmv_all) {//这种情况下，该链表就根本没有节点了
				ZERO_CHAIN(buf);//相当于初始化evbuffer的链表
			} else {
				buf->last = *buf->last_with_datap;
				(*buf->last_with_datap)->next = NULL;
			}
			return (-1);
		}

		if (rmv_all) {//这种情况下，该链表就只有一个节点了
			buf->first = buf->last = tmp;
			buf->last_with_datap = &buf->first;
		} else {
			(*buf->last_with_datap)->next = tmp;
			buf->last = tmp;
		}
		return (0);
	}
}

在链表头添加数据：

        前面的evbuffer_add是在链表尾部追加数据，Libevent提供了另外一个函数evbuffer_prepend可以在链表头部添加数据。在这个函数里面可以看到evbuffer_chain结构体成员misalign的一些使用，也能知道为什么会有这个成员。

        evbuffer_prepend函数并不复杂，只需弄懂misalign的作用就很容易明白该函数的实现。考虑这种情况：要在链表头插入数据，那么应该new一个新的evbuffer_chain，然后把要插入的数据放到这个新建个的evbuffer_chain中。但evbuffer_chain_new申请到的buffer空间可能会大于要插入的数据长度。插入数据后，buffer就必然会剩下一些空闲空间。那么这个空闲空间放在buffer的前面好还是后面好呢？Libevent认为放在前面会好些，此时misalign就有用了。它表示错开不用的空间，也就是空闲空间。如果再次在链表头插入数据，就可以使用到这些空闲空间了。所以，misalign也可以认为是空闲空间，可以随时使用。

//buffer.c文件
int
evbuffer_prepend(struct evbuffer *buf, const void *data, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain, *tmp;
	int result = -1;

	EVBUFFER_LOCK(buf);

	//冻结缓冲区头部，禁止在头部添加数据
	if (buf->freeze_start) {
		goto done;
	}

	chain = buf->first;

	//该链表暂时还没有节点
	if (chain == NULL) {
		chain = evbuffer_chain_new(datlen);
		if (!chain)
			goto done;
		evbuffer_chain_insert(buf, chain);
	}

	if ((chain->flags & EVBUFFER_IMMUTABLE) == 0) {//该chain可以修改
		/* If this chain is empty, we can treat it as
		 * 'empty at the beginning' rather than 'empty at the end' */
		if (chain->off == 0)
			chain->misalign = chain->buffer_len;

		//考虑这种情况:一开始chain->off等于0，之后调用evbuffer_prepend插入
		//一些数据(还没填满这个chain),之后再次调用evbuffer_prepend插入一些
		//数据。这样就能分别进入下面的if else了

		if ((size_t)chain->misalign >= datlen) {//空闲空间足够大
			memcpy(chain->buffer + chain->misalign - datlen,
			    data, datlen);
			chain->off += datlen;
			chain->misalign -= datlen;
			buf->total_len += datlen;
			buf->n_add_for_cb += datlen;
			goto out;
		} else if (chain->misalign) {//不够大，但也要用
			memcpy(chain->buffer,//用完这个chain,所以从头开始
			    (char*)data + datlen - chain->misalign,
			    (size_t)chain->misalign);
			chain->off += (size_t)chain->misalign;
			buf->total_len += (size_t)chain->misalign;
			buf->n_add_for_cb += (size_t)chain->misalign;
			datlen -= (size_t)chain->misalign;
			chain->misalign = 0;
		}
	}


	//为datlen申请一个evbuffer_chain。把datlen长的数据放到这个新建的chain
	if ((tmp = evbuffer_chain_new(datlen)) == NULL)
		goto done;
	buf->first = tmp;
	if (buf->last_with_datap == &buf->first)
		buf->last_with_datap = &tmp->next;

	tmp->next = chain;

	tmp->off = datlen;
	tmp->misalign = tmp->buffer_len - datlen;

	memcpy(tmp->buffer + tmp->misalign, data, datlen);
	buf->total_len += datlen;
	buf->n_add_for_cb += (size_t)chain->misalign;

out:
	evbuffer_invoke_callbacks(buf);//调用回调函数
	result = 0;
done:
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);
	return result;
}

读取数据：

        现在来看一下怎么从evbuffer中复制一些数据。Libevent提供了函数evbuffer_copyout用来复制evbuffer的数据。当然是从链表的前面开始复制。

//buffer.c文件
ev_ssize_t
evbuffer_copyout(struct evbuffer *buf, void *data_out, size_t datlen)
{
	struct evbuffer_chain *chain;
	char *data = data_out;
	size_t nread;
	ev_ssize_t result = 0;

	EVBUFFER_LOCK(buf);

	chain = buf->first;

	if (datlen >= buf->total_len)
		datlen = buf->total_len;//最大能提供的数据

	if (datlen == 0)
		goto done;

	//冻结缓冲区头部，禁止读取缓冲区的数据
	if (buf->freeze_start) {
		result = -1;
		goto done;
	}

	nread = datlen;
	while (datlen && datlen >= chain->off) {
		memcpy(data, chain->buffer + chain->misalign, chain->off);
		data += chain->off;
		datlen -= chain->off;

		chain = chain->next;
	}

	if (datlen) {
		memcpy(data, chain->buffer + chain->misalign, datlen);
	}

	result = nread;
done:
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);
	return result;
}

        这个函数逻辑比较简单，这里就不多讲了。

        有时我们不仅仅想复制数据，还想删除数据，或者是复制后就删除数据。这些操作在socket编程中还是很常见的。

//buffer.c文件
int
evbuffer_drain(struct evbuffer *buf, size_t len)
{
	struct evbuffer_chain *chain, *next;
	size_t remaining, old_len;
	int result = 0;

	EVBUFFER_LOCK(buf);
	old_len = buf->total_len;

	if (old_len == 0)
		goto done;

	//冻结缓冲区头部，禁止删除头部数据
	if (buf->freeze_start) {
		result = -1;
		goto done;
	}

	//要删除的数据量大于等于已有的数据量。并且这个evbuffer是可以删除的
	if (len >= old_len && !HAS_PINNED_R(buf)) {
		len = old_len;
		for (chain = buf->first; chain != NULL; chain = next) {
			next = chain->next;
			evbuffer_chain_free(chain);
		}

		ZERO_CHAIN(buf);//相当于初试化evbuffer的链表
	} else {
		if (len >= old_len)
			len = old_len;

		buf->total_len -= len;
		remaining = len;
		for (chain = buf->first;
		     remaining >= chain->off;
		     chain = next) {
			next = chain->next;
			remaining -= chain->off;

			//已经删除到最后一个有数据的evbuffer_chain了
			if (chain == *buf->last_with_datap) {
				buf->last_with_datap = &buf->first;
			}

			//删除到倒数第二个有数据的evbuffer_chain
			if (&chain->next == buf->last_with_datap)
				buf->last_with_datap = &buf->first;

			//这个chain被固定了，不能删除
			if (CHAIN_PINNED_R(chain)) {
				EVUTIL_ASSERT(remaining == 0);
				chain->misalign += chain->off;
				chain->off = 0;
				break;//后面的evbuffer_chain也是固定的
			} else
				evbuffer_chain_free(chain);
		}

		buf->first = chain;
		if (chain) {
			chain->misalign += remaining;
			chain->off -= remaining;
		}
	}

	evbuffer_invoke_callbacks(buf);//因为删除数据，所以也要调用回调函数
done:
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);
	return result;
}


int
evbuffer_remove(struct evbuffer *buf, void *data_out, size_t datlen)
{
	ev_ssize_t n;
	EVBUFFER_LOCK(buf);
	n = evbuffer_copyout(buf, data_out, datlen);
	if (n > 0) {
		if (evbuffer_drain(buf, n)<0)
			n = -1;
	}
	EVBUFFER_UNLOCK(buf);
	return (int)n;
}

        可以看到evbuffer_remove是先复制数据，然后才删除evbuffer的数据。而evbuffer_drain则直接删除evbuffer的数据，而不会复制。

        

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