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libev的使用——结合Socket编程

phymat.nico 发布时间：2018-01-01 04:41:49 ，浏览量：0

之前自己学过一些libev编程的基础，这次写压测刚好用上了，才算真正动手写了些东西，在这里做一些总结。写这篇文章是为了用浅显易懂的语言帮助大家做一个入门，我自己也是入门程序媛一只，所以有理解错误的地方欢迎指出。

首先推荐几个我认为学习libev比较好的blog，最后一个地址是官方文档，给了我很多帮助:

http://vimersu.win/blog/2014/03/06/libev-study/

http://www.cnblogs.com/dirlt/archive/2011/09/07/2169344.html#sec-1

http://blog.csdn.net/woxiaozhi/article/details/16963641

http://www.cnblogs.com/wunaozai/p/3950249.html

http://wenku.baidu.com/link?url=z021OoHoevOJDNP1IVTmEcWvTKRoNKlfzi96k8gUKvcnvdZxlvW4diCihYlxFYRJVjtHSVtYrN451MIqlyznsmO0wUvjRslNPGOZopSIhP_

一.libev原理

　　之前简单写过一篇libev的学习：http://blog.csdn.net/cxy450019566/article/details/52416349

　　有时间可以看看，没时间直接看这一篇文章。

　　需要理解的第一句话：Libev的核心是一个event loop。一个event loop，通俗讲就是一个不停在循环运行的事件。

　　需要理解的第二句话：Libev通过分配和注册watcher对不同类型的事件进行监听，当监听被触发时，进行相应的操作。在一个event　loop中，我们可以设定对很多libev支持的事件(见上一篇博客)的监听watcher，这些事件的监听是异步进行的，触发任意一个监听的事件，都可以根据我们的设定进行某些操作。

　　理解了这两句话，你就可以理解libev的作用，以及怎样来使用libev。

二.通过简单示例了解libev基本用法

我们从官方示例，来学习libev的基本用法。

[cpp] view plain copy
  1. // libev需要的头文件  
  2. #include   
  3. #include   
  4.    
  5. // 建立我们刚刚说的需要监听的事件，这些事件类型是libev提供的  
  6. // with the name ev_TYPE  
  7. //ev_io和ev_timer最为常用，ev_io为监听控制台输入，ev_timer为时间事件  
  8. ev_io stdin_watcher;  
  9. ev_timer timeout_watcher;  
  10.    
  11. // 以下为自定义的回调函数，当触发监听事件时，调用执行对应的函数  
  12.    
  13. // ev_io事件的回调函数，当有输入流stdin时，调用函数  
  14. static void stdin_cb (EV_P_ ev_io *w, int revents)  
  15. {  
  16. puts ("stdin ready");  
  17. //对ev_io事件的监控不会自动停止，需要手动在需要的时候停止  
  18. ev_io_stop (EV_A_ w);  
  19.    
  20. //整体的loop事件在所有监控停止时停止，也可以手动关闭全部的ev_run  
  21. ev_break (EV_A_ EVBREAK_ALL);  
  22. }  
  23.    
  24. // 时间事件的自定义回调函数，可定时触发  
  25. static void timeout_cb (EV_P_ ev_timer *w, intrevents)  
  26. {  
  27. puts ("timeout");  
  28. //关闭最早的一个还在运行的ev_run  
  29. ev_break (EV_A_ EVBREAK_ONE);  
  30. }  
  31.    
  32. int main (void)  
  33. {  
  34. //定义默认的 event loop，它就像一个大容器，可以装载着很多事件不停运行  
  35. struct ev_loop *loop = EV_DEFAULT;  
  36.    
  37. // 初始化ev_io事件监控，设置它的回调函数，和stdin  
  38. ev_io_init (&stdin_watcher, stdin_cb,/*STDIN_FILENO*/ 0, EV_READ);  
  39. //将ev_io事件放到event loop里面运行  
  40. ev_io_start (loop, &stdin_watcher);  
  41.    
  42. // 初始化ev_timer事件监控，设置它的回调函数，间隔时间，是否重复  
  43. ev_timer_init (&timeout_watcher, timeout_cb, 5.5,0.);  
  44. //将ev_timer事件放到event loop里面运行  
  45. ev_timer_start (loop, &timeout_watcher);  
  46.    
  47. // 将我们的大容器event loop整体运行起来  
  48. ev_run (loop, 0);  
  49.    
  50. // ev_run运行结束之后，才会运行到这里  
  51. return 0;  
  52. }  

通过上面的例子，就可以知道libev使用的思路：

首先，定义一个eventloop大容器 struct ev_loop，和想要的监控事件ev_XXX。

其次，初始化想要监控的事件，设置好回调函数和相应的参数ev_XXX_init 。

接下来，让想要监控的事件都投身到大容器中ev_XXX_start。

最后，让大容器带着小容器一起运行起来 ev_run 。

 

三.常用函数详解 1.event loop 相关 (1)从创建说起：

我们默认使用EV_DEFAULT类型的loop，使用一下语句来创建：struct ev_loop *loop = EV_DEFAULT;

EV_DEFAULT宏是以下指令：

ev_default_loop(EVBACKEND_POLL | EVBACKEND_SELECT | EVFLAG_NOENV);

返回一个最基础的ev_loop，并自动完成它的初始化，注意，如果程序中已经执行过该创建，将直接返回之前的创建。除此之外，更多自定义loop，可以使用该函数：struct ev_loop*ev_loop_new (unsigned int flags)。

(2)让ev_loop运行起来

使用函数ev_run(loop, int flags)。

这里解释一下flags的作用，用于设置ev_loop的运行方式：

通常设置为0，表示该ev_loop在所有watcher结束后停止，也可以手动break，官方鼓励手动break。

除了0之外，还有一些选择，如EVRUN_NOWAIT、EVRUN_ONCE。具体请看官方文档。

ev_run函数的源码说明。推荐博文：http://www.cnblogs.com/xiangshancuizhu/archive/2013/08/10/3250558.html

(3)ev_loop的停止

前面已经说过，在flags设置为0的情况下，停止主要靠全部watcher停止或者手动break。

手动break用以下函数：ev_break (loop,how)

其中，how代表停止的方式：

EVBREAK_ONE：停止最久远的那个ev_run

EVBREAK_ALL：停止所有的ev_run

2.ev_TYPE公共基础 (1)watcher对应的几种状态

　　 initialiased：调用init函数初始化

　　 active：调用start进行注册

　　 pending：已经触发事件但是没有处理

　　 inactive：调用stop注销。这个状态等同于initialised这个状态。

(2)ev_TYPE对应不同类型的时间监控，共有的标准化函数主要如下：
[cpp] view plain copy
  1. typedef void (*)(struct ev_loop *loop, ev_TYPE*watcher, int revents) callback; // 回调函数都是这种类型  
  2. ev_init (ev_TYPE *watcher, callback); // 初始化watcher  
  3. ev_TYPE_set (ev_TYPE *watcher, [args]); // 设置watcher  
  4. ev_TYPE_init (ev_TYPE *watcher, callback, [args]); // 这个函数综合了前两个函数功能  
  5. ev_TYPE_start (loop, ev_TYPE *watcher); // 在ev_loop中注册watcher  
  6. ev_TYPE_stop (loop, ev_TYPE *watcher); // 在ev_loop中注销watcher  
  7. ev_set_priority (ev_TYPE *watcher, int priority); // 设置watcher优先级，值域为[-2,2]，大而优先  
  8. ev_feed_event (loop, ev_TYPE *watcher, int revents);// 这个做跨线程通知非常有用，相当于触发了某个事件。  
  9. bool ev_is_active (ev_TYPE *watcher); // watcher是否active.  
  10. bool ev_is_pending (ev_TYPE *watcher); // watcher是否pending.  
  11. int ev_clear_pending (loop, ev_TYPE *watcher); // 清除watcher pending状态并且返回事件  
3.ev_io相关 (1)ev_io结构

ev_io用来监听io事件，当有标准输入或输出时，则会触发事件，执行回调函数。

[cpp] view plain copy
  1. typedef structev_io  
  2. {  
  3. EV_WATCHER_LIST (ev_io)  
  4. int fd; /* 所监听io事件的文件描述符（file descriptor，非负数） */  
  5. int events; /*所监听的事件，包括EV_READ, EV_WRITE 或 EV_READ | EV_WRITE */  
  6. } ev_io;  
(2)初始化

两种方式：

方式一：ev_init(ev_TYPE *watcher, callback) ，ev_io_set(ev_io *ev, intfd, int events)

方式二：ev_io_init(ev_io*ev, callback,int fd, int events)

即需要设置监听watcher，回调函数callback，文件描述符fd，监听的事件events。

(3)运行和停止

ev_io_start(EV_P_ev_io * w)：绑定到ev_loop上

ev_io_stop(EV_P_ev_io * w)：从ev_loop上撤离

4.ev_timer相关 (1)ev_timer结构

ev_timer是一个相对时间的定时器，会在给定的时间点触发事件，还可以在固定的时间间隔之后再次触发超时事件。

[cpp] view plain copy
  1. typedef structev_timer  
  2. {  
  3. int active;  
  4. int pending;  
  5. int priority; /*优先级 */  
  6. void *data; /* 参数*/  
  7. void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w,int revents); /*回调函数 */  
  8. ev_tstamp at; /* 定时器时间，单位为s*/  
  9. ev_tstamp repeat; /*是否重复 */  
  10. } ev_timer;  
(2)初始化

同样两种方式：

方式一：ev_init(ev_TYPE *watcher, callback) ，ev_timer_set (ev_timer *,ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)

方式二：ev_timer_init(ev_timer *, callback, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)

即需要设置监听watcher，回调函数callback，定时器时间after,是否重复repeat。

其中，repeat设置为0表示定时器只触发一次，设置为正整数则间隔after秒一直不断触发。

(3)运行和停止

ev_timer_start(EV_P_ev_io * w)：绑定到ev_loop上

ev_timer_stop(EV_P_ev_io * w)：从ev_loop上撤离

(4)其它函数

ev_timer_again(loop, ev_timer *) :重启，对于不同状态的timer效果不同。

ev_tstampev_timer_remaining (loop, ev_timer *)：返回现在到下一次触发定时器之间的时间。

四.在Socket编程的应用实例

libev用在Socket编程上有几个好处，用ev_timer可以控制发送频率，用ev_io可以方便地异步进行包的接收。下面的实例就实现的这个流程，直接用代码解释了：

[cpp] view plain copy
  1. double time_span = 1.0; //发送消息的时间间隔  
  2. int test_num = 5; //发送消息的次数  
  3. int send_num = 0; //已发送消息的次数  
  4. int rev_num = 0; //已收到回复的次数  
  5. int fd = -1; //文件描述符  
  6.    
  7. struct ev_loop *loop = EV_DEFAULT;  
  8. ev_io io_watcher;  
  9. ev_timer timer_watcher;  
  10.    
  11. //ev_io的回调函数，用于异步接受回复  
  12. void io_action(struct ev_loop *main_loop,ev_io*io_w,int e)  
  13. {  
  14. char buf[4096];  
  15. char *ptr = (char *)buf;  
  16. int ret = 0;  
  17. //接收消息  
  18. ret = ::recv(fd, ptr, 4096, 0);  
  19.    
  20. std::cout 
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