Libev 官方文档学习笔记（1）——概述和 ev_loop
请注意这是 libev 而不是 libevent 的文章！
自从接触到 libev 之后，就深深赞同作者精简的设计理念，于是就爱上了 libev 这样简单的I/O库。此外，libev 的大小也比 libevent 小得多并且自由得多。在我个人设计的项目中，我往往用的是 libev 而不是 libevent。
可惜的是，貌似是因为 libev 是单人维护，而且不支持 Windows 等原因，并不如 libevent 甚至是 libuv 等受欢迎，国内的研究资料也并不多。
但是呢，老子是 Linux / BSD 开发者，我就喜欢！
阅读本文最好有 libevent 基础，因为很多概念和 libevent 是类似的，在这里我就不重复了。
关于 libevent 请参见我的文章：Libevent官方文档学习笔记
本文地址：https://segmentfault.com/a/1190000006173864
Reference
libev官网
libev - a high performance full featured event loop written in c
[Linux 网络编程] Libev 初步
概述
Features
ev_io：支持 Linux 的select、poll、epoll；BSD 的kqueue；Solaris 的event port mechanisms
ev_signal：支持各种信号处理、同步信号处理
ev_timer：相对事件处理
ev_periodic：排程时间表
ev_child：进程状态变化事件
ev_start：监视文件状态
ev_fork：有限的fork事件支持
时间显示
Libev 使用一个ev_tstamp数据类型来表示1970年以来的秒数，实际类型是 C 里面的double类型。
错误事件
Libev 使用三种层级的错误：
操作系统错误：调用ev_set_syserr_cb所设置的回调。默认行为是调用abort()
参数错误：调用assert
内部错误（bug）：内部调用assert
全局（配置）函数
以下函数可以在任意时间调用，用于配置 libev 库：
ev_tstamp ev_time ();返回当前的时间。
void ev_sleep (ev_tstamp interval);休眠一段指定的时间。如果interval小于等于0，则立刻返回。最大支持一天，也就是86400秒
int ev_version_major ();int ev_version_minor ();可以调用这两个函数，并且与系统与定义的EV_VERSION_MAJOR和EV_VERSION_MINOR作对比，判断是否应该支持该库
unsigned int ev_supported_backends ();unsigned int ev_recommand_backends ();unsigned int ev_embeddable_backends ();返回该 libev 库支持的和建议的后端列表
void ev_set_allocator ( void *(*cb)(void *ptr, long size)throw() );重新设置realloc函数。对于一些系统（至少包括 BSD 和 Darwin）的 realloc 函数可能不正确，libev 已经给了替代方案。
void ev_set_syserr_cb ( void (*cb)(const char *msg)throw() );设置系统错误的 callback。默认调用perror()并abort()
void ev_feed_signal (int signum)模拟一个signal事件出来
控制 event loops 的函数
Event loop 用一个结构体struct ev_loop *描述。Libev 支持两类 loop，一是 default loop，支持 child process event；动态创建的 event loops 就不支持这个功能
struct ev_loop *ev_default_loop (unsigned int flags);初始化 default loops。如果已经初始化了，那么直接返回并且忽略 flags。注意这个函数并不是线程安全的。
只有这个 loop 可以处理ev_child事件。
struct ev_loop *ev_loop_new (unsigned int flags);这个函数是线程安全的。一般而言，每个 thread 使用一个 loop。以下说明 flag 项的各个值：
EVFLAG_AUTO：默认值，常用
EVFLAG_NOENV：指定 libev 不使用LIBEV_FLAGS环境变量。常用于调试和测试
EVFLAG_FORKCHECK：与ev_loop_fork()相关，本文暂略
EVFLAG_NOINOTIFY：在ev_stat监听中不使用inotify API
EVFLAG_SIGNALFD：在ev_signal监听中使用signalfd API
EVFLAG_NOSIGMASK：使 libev 避免修改 signal mask。这样的话，你要使 signal 是非阻塞的。在未来的 libev 中，这个 mask 将会是默认值。
EVBACKEND_SELECT：通用后端
EVBACKEND_POLL：除了 Windows 之外的所有后端都可以用
EVBACKEND_EPOLL：Linux 后端
EVBACKEND_KQUEUE：大多数 BSD 的后端
EVBACKEND_DEVPOLL：Solaris 8 后端
EVBACKEND_PORT：Solaris 10 后端
void ev_loop_destroy (struct ev_loop *loop);销毁ev_loop。注意这里要将所有的 IO 清除光之后再调用，因为这个函数并不中止所有活跃（active）的 IO。
部分 IO 不会被清除，比如 signal。这些需要手动清除。
这个函数一般和ev_loop_new一起出现在同一个线程中。
void ev_loop_fork (struct ev_loop *loop);这个函数导致ev_run的子过程重设已有的 backend 的 kernel state。重用父进程创建的 loop。可以和pthread_atfork()配合使用。
需要在每一个需要在 fork 之后重用的 loop 中调用这个函数。必须在恢复之前或者调用ev_run()之前调用。
如果是在fork之后创建的 loop，不需要调用。
使用 pthread 的代码例如下：
static void post_fork_chuild (void){ ev_loop_fork (EV_DEFAULT);}...pthread_atfork (NULL, NULL, post_fork_child);int ev_is_default_loop (struct ev_loop *loop);判断当前 loop 是不是 default loop。
unsigned int ev_iteration (struct ev_loop *loop)；返回当前的 loop 的迭代数。等于 libev pool 新事件的数量（?）。这个值对应ev_prepare和ev_check调用，并在 prepare 和 check 之间增一。
unsigned int ev_depth (struct ev_loop *loop);返回ev_run()进入减去退出次数的差值。
注意，导致ev_run异常退出的调用（setjmp / longjmp, pthread_cancel, 抛出异常等）均不会导致该值减一。
unsigned int ev_backend (struct ev_loop *loop);返回EVBACKEND_*值
ev_tstamp ev_now (loop)得到当前的“event loop time”。在 callback 调用期间，这个值是不变的。
void ev_new_update (loop)更新从ev_now()中返回的时间。不必要的话，不要使用，因为这个函数的开销相对是比较大的。
void ev_suspend (struct ev_loop *loop);void ev_resume (struct ev_loop *loop);暂停当前的 loop，使其刮起当前的所有工作。同时其 timeout 也会暂停。如果恢复后，timer 会从上一次暂停状态继续及时——这一点对于实现一些要连同时间也一起冻结的功能时，非常有用。
注意已经 resume 的loop不能再 resume，反之已经 suspend 的 loop 不能再 suspend。
bool ev_run (struct ev_loop *loop, int flags);初始化 loop 结束后，调用这个函数开始 loop。如果 flags == 0，直至 loop 没有活跃的时间或者是调用了 ev_bread 之后停止。
Loop 可以是异常使能的，你可以在 callback 中调用longjmp来终端回调并且跳出 ev_run，或者通过抛出 C++ 异常。这些不会导致 ev_depth 值减少。
EVRUN_NOWAIT会检查并且执行所有未解决的 events，但如果没有就绪的时间，ev_run 会立刻返回。EVRUN_ONCE会检查所有的 events，在至少每一个 event 都执行了一次事件迭代之后才返回。但有时候，使用ev_prepare/ev_check更好。
以下是ev_run的大致工作流程：
loop depth ++
重设ev_break状态
在首次迭代之前，调用所有 pending watchers
LOOP：
如果置了EVFLAG_FORKCHECK，则检查 fork，如果检测到 fork，则排队并调用所有的 fork watchers
排队并且调用所有 ready 的watchers
如果ev_break被调用了，则直接跳转至 FINISH
如果检测到了 fork，则分离并且重建 kernel state
使用所有未解决的变化更新 kernel state
更新ev_now的值
计算要 sleep 或 block 多久
如果指定了的话，sleep
loop iteration ++
阻塞以等待事件
排队所有未处理的I/O事件
更新ev_now的值，执行 time jump 调整
排队所有超时事件
排队所有定期事件
排队所有优先级高于 pending 事件的 idle watchers
排队所有 check watchers
按照上述顺序的逆序，调用 watchers (check watchers -> idle watchers -> 定期事件 -> 计时器超时事件 -> fd事件)。信号和 child watchers 视为 fd watchers。
如果ev_break被调用了，或者使用了EVRUN_ONCE或者EVRUN_NOWAIT，则如果没有活跃的 watchers，则 FINISH，否则 continue
未完待续……
关键字：linux, c, 异步编程, 异步io
本文来自互联网用户投稿，文章观点仅代表作者本人，不代表本站立场，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击【内容举报】进行投诉反馈！