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libev库的用法

陈胤
2023-12-01

libev是一个高性能的事件循环库,比libevent库的性能要好。Nodejs就是采用它作为底层库。libev的官方文档在 这里 ,文档比较长。本文结合里面的例子对它的用法做些简单的总结。

 

目录

例子

首先从官方的例子开始:

// a single header file is required#include <ev.h>#include <stdio.h> // for puts// every watcher type has its own typedef'd struct// with the name ev_TYPEev_io stdin_watcher;ev_timer timeout_watcher;// all watcher callbacks have a similar signature// this callback is called when data is readable on stdinstatic voidstdin_cb (EV_P_ ev_io *w, int revents){ puts ("stdin ready"); // for one-shot events, one must manually stop the watcher // with its corresponding stop function. ev_io_stop (EV_A_ w); // this causes all nested ev_run's to stop iterating ev_break (EV_A_ EVBREAK_ALL);}// another callback, this time for a time-outstaticvoidtimeout_cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents){ puts ("timeout"); // this causes the innermost ev_run to stop iterating ev_break(EV_A_ EVBREAK_ONE);}intmain (void){ // use the default event loop unless you have special needs struct ev_loop *loop =EV_DEFAULT; // initialise an io watcher, then start it // this one will watch for stdin to become readable ev_io_init(&stdin_watcher, stdin_cb, /*STDIN_FILENO*/ 0, EV_READ); ev_io_start (loop, &stdin_watcher); // initialise a timer watcher, then start it // simple non-repeating 5.5 second timeout ev_timer_init (&timeout_watcher, timeout_cb, 5.5, 0.); ev_timer_start (loop,&timeout_watcher); // now wait for events to arrive ev_run (loop, 0); // break was called, so exit return 0;}

这个例子首先创建了一个事件循环,然后注册了两个事件:读取标准输入事件和超时事件。在终端输入或超时后,结束事件循环。

事件循环

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。

观察器

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,此外还有周期观察器、信号观察器、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。

不同类型的观察器就不详细解释了,只把官方的一些例子贴在这里吧。

ev_io

获取标准输入:

static voidstdin_readable_cb (struct ev_loop *loop, ev_io *w, int revents){ ev_io_stop (loop, w); .. read from stdin here (or fromw->fd) and handle any I/O errors}ev_io stdin_readable;ev_io_init (&stdin_readable, stdin_readable_cb, STDIN_FILENO,EV_READ);ev_io_start (loop, &stdin_readable);

ev_timer

创建一个60s之后启动的计时器:

static voidone_minute_cb (struct ev_loop *loop, ev_timer *w, int revents){ .. one minute over, w is actually stopped righthere}ev_timer mytimer;ev_timer_init (&mytimer, one_minute_cb, 60., 0.);ev_timer_start (loop, &mytimer);

创建一个10s超时的超时器:

static voidtimeout_cb (struct ev_loop *loop, ev_timer *w, int revents){ .. ten seconds without any activity}ev_timermytimer;ev_timer_init (&mytimer, timeout_cb, 0., 10.); /* note, only repeat used */ev_timer_again (&mytimer); /* start timer */ev_run (loop, 0);// and in some piece of code that gets executed on any "activity":// reset the timeout to start ticking again at 10 secondsev_timer_again (&mytimer);

ev_periodic

创建一个小时为单位的周期定时器:

static voidclock_cb (struct ev_loop *loop, ev_periodic *w, int revents){ ... its now a full hour (UTC, or TAI or whatever your clockfollows)}ev_periodic hourly_tick;ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 3600., 0);ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);

或者自定义周期计算方式:

#include <math.h>static ev_tstampmy_scheduler_cb (ev_periodic *w, ev_tstamp now){ return now + (3600. - fmod (now,3600.));}ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 0., my_scheduler_cb);

如果想从当前时间开始:

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

ev_signal

在收到 SIGINT 时做些清理:

static voidsigint_cb (struct ev_loop *loop, ev_signal *w, int revents){ ev_break (loop, EVBREAK_ALL);}ev_signalsignal_watcher;ev_signal_init (&signal_watcher, sigint_cb, SIGINT);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:

ev_child cw;static voidchild_cb (EV_P_ ev_child *w, int revents){ ev_child_stop (EV_A_ w); printf ("process %d exited with status %x\n", w->rpid, w->rstatus);}pid_t pid = fork ();if (pid < 0) // errorelse if (pid == 0) { // the forked child executes here exit (1);}else { ev_child_init (&cw, child_cb, pid, 0); ev_child_start (EV_DEFAULT_ &cw); }

ev_stat

监控/etc/passwd是否有变化:

static voidpasswd_cb (struct ev_loop *loop, ev_stat *w, int revents){ /* /etc/passwd changed in some way */ if (w->attr.st_nlink){ printf ("passwd current size %ld\n", (long)w->attr.st_size); printf ("passwd current atime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);printf ("passwd current mtime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime); } else /* you shalt not abuse printf for puts */ puts ("wow, /etc/passwd is not there, expect problems. " "if this is windows, they already arrived\n");}...ev_stat passwd;ev_stat_init (&passwd,passwd_cb, "/etc/passwd", 0.);ev_stat_start (loop, &passwd);

其他功能

libev还支持很多其他的有用的功能,比如自定义观察器,在线程中使用等等,这些请看官方文档。

Python绑定

libev提供了C和C++接口,很多其他语言也有对应的第三方接口。

libev的Python扩展是 pyev ,文档见 http://packages.python.org/pyev/ 。

libev中的基础功能在pyev中基本上都有对应的绑定。

官方给了两个例子,如其中的展示基本用法的例子:

import signalimport pyevdef sig_cb(watcher, revents): print("got SIGINT") loop = watcher.loop # optional - stop all watchers ifloop.data: print("stopping watchers: {0}".format(loop.data)) while loop.data: loop.data.pop().stop() # unloop all nested loopprint("stopping the loop: {0}".format(loop)) loop.stop(pyev.EVBREAK_ALL)def timer_cb(watcher, revents): watcher.data += 1print("timer.data: {0}".format(watcher.data)) print("timer.loop.iteration: {0}".format(watcher.loop.iteration))print("timer.loop.now(): {0}".format(watcher.loop.now()))if __name__ == "__main__": loop = pyev.default_loop() # initialise and start a repeating timer timer = loop.timer(0, 2, timer_cb, 0) timer.start() # initialise and start a Signal watcher sig =loop.signal(signal.SIGINT, sig_cb) sig.start() loop.data = [timer, sig] # optional # now wait for events to arrive loop.start()

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

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