C-libev学习笔记-事件库源码阅读6-API-ev_default_loop(),ev_init()
2024-04-23 09:40:07
ev_default_loop()
声明：
EV_API_DECL struct ev_loop *ev_default_loop (unsigned int flags EV_CPP (= 0)) EV_THROW;EV_API_DECL int ev_default_loop (unsigned int flags EV_CPP (= 0)) EV_THROW; /* returns true when successful */
作者的注释：
/* the default loop is the only one that handles signals and child watchers */
/* you can call this as often as you like */
默认循环是唯一的处理 信号 和 子监视器 的循环，可以随时调用。
它作用于非常关键的一步，libev的使用大致可以分为这几步：
1.调用ev_default_loop初始化struct ev_loop结构
2.调用ev_io_init初始化监视器，该宏（函数）主要是调用ev_init和ev_io_set，主要是负责绑定监视器和回调函数
3.调用ev_io_start启动监视器，该宏（函数）主要是将监视器的文件描述符（Linux万物皆文件）添加到loop->anfds结构体中
4.调用ev_run等待事件的触发
我们以前的例子有这一句：
struct ev_loop *main_loop = ev_default_loop(0);//新建驱动器
ev_io_start(main_loop,&server_sock_w);//将监视器与驱动器绑定-注册
ev_run(main_loop,0);//通常设置为0,表示所有监视器停止后驱动器才停止，还可以手动break
这个main_loop是主循环，所有的子监视器都要注册到主循环里，这里我把它叫‘驱动器’，使用主循环 和 子循环 的好处是在并发编程中，各个循环的监视器不会发生竞争，互不干扰。
这个函数有两个定义，对应不同的条件：
#if EV_MULTIPLICITY/* the default loop is the only one that handles signals and child watchers */
/* you can call this as often as you like */
EV_API_DECL struct ev_loop *ev_default_loop (unsigned int flags EV_CPP (= 0)) EV_THROW;#elseEV_API_DECL int ev_default_loop (unsigned int flags EV_CPP (= 0)) EV_THROW; /* returns true when successful */
对EV_MULTIPLICITY：
#ifndef EV_MULTIPLICITY
# define EV_MULTIPLICITY EV_FEATURE_CONFIG
#endif
EV_MULTIPLICITY宏用来决定是否支持多个loop。系统提供了默认的loop结构default_loop_struct，和指向其的指针ev_default_loop_ptr。
如果支持多个loop，则default_loop_struct就是一个静态的struct ev_loop类型的结构体，其中包含了各种成员，比如ev_tstamp ev_rt_now; int pendingpri;等等 ev_default_loop_ptr就是指向struct ev_loop 类型的指针。如果不支持多个loop，则上述的struct ev_loop结构就不复存在，其成员都是以静态变量的形式进行定义，而ev_default_loop_ptr也只是一个int变量，用来表明”loop”是否已经初始化成功。
EV_FEATURE_CONFIG：
#define EV_FEATURE_CONFIG ((EV_FEATURES) & 4)#ifndef EV_FEATURES
# if defined __OPTIMIZE_SIZE__
# define EV_FEATURES 0x7c
# else
# define EV_FEATURES 0x7f
# endif
#endif
这两个函数的返回值一个是 ev_loop* 指针，一个是int，可以想象，如果在没有指针的编程语言中，该如何使用。
他们的参数相同：
unsigned int flags EV_CPP (= 0);//unsigned int flags = 0，带默认值的参数
函数定义：
#if EV_MULTIPLICITY //是否支持多loop
ecb_cold
struct ev_loop * //支持函数返回值为 ev_loop*
#else
int //不支持返回值为int
#endif
ev_default_loop (unsigned int flags) EV_THROW //flags默认值为0
{if (!ev_default_loop_ptr) //如果没定义ev_default_loop_ptr{#if EV_MULTIPLICITYEV_P = ev_default_loop_ptr = &default_loop_struct;//default_loop_struct 是一个结构体//ev_default_loop_ptr 是结构体指针//# define EV_P struct ev_loop *loop
#elseev_default_loop_ptr = 1;
#endifloop_init (EV_A_ flags);//初始化，参数：struct ev_loop *loop，flags//对loop_init()函数后续再分析，它是对主循环进行初始化if (ev_backend (EV_A))//查看后端列表和建议{#if EV_CHILD_ENABLE //如果支持子进程或子线程，下列函数后续分析ev_signal_init (&childev, childcb, SIGCHLD);ev_set_priority (&childev, EV_MAXPRI);ev_signal_start (EV_A_ &childev);ev_unref (EV_A); /* child watcher should not keep loop alive */
#endif}elseev_default_loop_ptr = 0;}return ev_default_loop_ptr;//返回结构体指针
}
结构体和结构体指针的定义如下：
#if EV_MULTIPLICITY//支持多循环struct ev_loop{ev_tstamp ev_rt_now;//double#define ev_rt_now ((loop)->ev_rt_now)//这些预定义是为了统一规范的写法，预定义的时候loop本身并不存在，和其他的全局变量(loop)->ev_xxx 都是为了规范写法//先定义 变量 ev_rt_now 后定义宏，那么后定义的宏并不会替换掉结构体里前面定义的变量，因为宏的作用域是从定义开始到作用域末尾//那么定义这个宏有什么意义？//这个写法，毫无疑问是结构体指针里面的一个成员变量//在后续定义了结构指针之后，我们就可以直接使用宏定义//而不用使用 loop->ev_xxx 这种写法了，只是，只是，只是让代码简洁#define VAR(name,decl) decl//这个宏定义是为了简化ev_vars.h里面的代码#include "ev_vars.h"//这里的 ev_vars.h 全是 VARxxx 这样的宏定义#undef VAR //后文取消对VAR的宏定义};#include "ev_wrap.h" //ev_wrap.h 里全是 #define xxx ((loop)->xxx) 这样的宏定义//换句话说，这个头文件里面的所有内容，都是loop结构体里的变量static struct ev_loop default_loop_struct;EV_API_DECL struct ev_loop *ev_default_loop_ptr = 0; /* needs to be initialised to make it a definition despite extern */#elseEV_API_DECL ev_tstamp ev_rt_now = 0; /* needs to be initialised to make it a definition despite extern */#define VAR(name,decl) static decl;#include "ev_vars.h"#undef VAR//没有指针，那就没有 ev_wrap.h static int ev_default_loop_ptr;#endif
#if EV_MULTIPLICITY
struct ev_loop;
# define EV_P struct ev_loop *loop /* a loop as sole parameter in a declaration */
# define EV_P_ EV_P, /* a loop as first of multiple parameters */
// 注意 逗号 ‘，’
# define EV_A loop
这个函数里的主要功能函数是 loop_init()
loop_init()
函数定义：
/* initialise a loop structure, must be zero-initialised */
noinline ecb_cold
//这种重量级的函数一般都不会内联static void
loop_init (EV_P_ unsigned int flags) EV_THROW //EV_P_ 是 struct ev_loop *loop，
{if (!backend)//#define backend ((loop)->backend){origflags = flags;//#define origflags ((loop)->origflags)//宏定义用的多了，if else 语句都显得麻烦，为什么？因为宏定义是预编译，它更快啊#if EV_USE_REALTIME //日历时间
//#ifndef CLOCK_REALTIME
//# undef EV_USE_REALTIME
//# define EV_USE_REALTIME 0
//#endifif (!have_realtime){struct timespec ts;//标准头文件 time.h 里的结构体if (!clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &ts))//# define clock_gettime(id, ts) syscall (SYS_clock_gettime, (id), (ts)) //syscall 系统调用//CLOCK_REALTIME 系统调用参数have_realtime = 1;//static EV_ATOMIC_T have_realtime;//# define EV_ATOMIC_T sig_atomic_t volatile//typedef int sig_atomic_t;// volatile关键字：确保指令不会因为优化而省略}
#endif#if EV_USE_MONOTONIC //系统启动时间if (!have_monotonic){struct timespec ts;if (!clock_gettime (CLOCK_MONOTONIC, &ts))have_monotonic = 1;}
#endif/* pid check not overridable via env *///pid检查不可通过env覆盖
#ifndef _WIN32if (flags & EVFLAG_FORKCHECK)curpid = getpid ();//#define curpid ((loop)->curpid)//EVFLAG_FORKCHECK = 0x02000000U, /* check for a fork in each iteration */在每次迭代中间差fork//getpid() 系统调用，取得进程识别码，许多程序利用取到的此值来建立临时文件，以避免临时文件相同带来的问题
#endifif (!(flags & EVFLAG_NOENV)&& !enable_secure ()&& getenv ("LIBEV_FLAGS"))//EVFLAG_NOENV = 0x01000000U, /* do NOT consult environment */flags = atoi (getenv ("LIBEV_FLAGS"));//涉及到三个函数ev_rt_now = ev_time ();// #define ev_rt_now ((loop)->ev_rt_now) 获得当前的日历时间mn_now = get_clock ();//#define mn_now ((loop)->mn_now) 获得当前的系统时间now_floor = mn_now;//#define now_floor ((loop)->now_floor)rtmn_diff = ev_rt_now - mn_now;//#define rtmn_diff ((loop)->rtmn_diff)
#if EV_FEATURE_API
//特征接口
//#define EV_FEATURE_API ((EV_FEATURES) & 8)invoke_cb = ev_invoke_pending;//#define invoke_cb ((loop)->invoke_cb) 函数指针//ev_invoke_pending 是一个函数
#endifio_blocktime = 0.;timeout_blocktime = 0.;backend = 0;backend_fd = -1;sig_pending = 0;
#if EV_ASYNC_ENABLEasync_pending = 0;
#endifpipe_write_skipped = 0;pipe_write_wanted = 0;evpipe [0] = -1;evpipe [1] = -1;
//以上全是loop成员的初始化#if EV_USE_INOTIFY
//使用Linux 的inotify机制fs_fd = flags & EVFLAG_NOINOTIFY ? -1 : -2;
#endif
#if EV_USE_SIGNALFD
//使用Linux 的 signalfd机制sigfd = flags & EVFLAG_SIGNALFD ? -2 : -1;
#endifif (!(flags & EVBACKEND_MASK))flags |= ev_recommended_backends ();//flags = flags|ev_recommended_backends ()//得到当前系统支持的backend类型，比如select，poll...根据底层机制，选择初始化的方式
#if EV_USE_IOCPif (!backend && (flags & EVBACKEND_IOCP )) backend = iocp_init (EV_A_ flags);
#endif
#if EV_USE_PORTif (!backend && (flags & EVBACKEND_PORT )) backend = port_init (EV_A_ flags);
#endif
#if EV_USE_KQUEUEif (!backend && (flags & EVBACKEND_KQUEUE)) backend = kqueue_init (EV_A_ flags);
#endif
#if EV_USE_EPOLLif (!backend && (flags & EVBACKEND_EPOLL )) backend = epoll_init (EV_A_ flags);
#endif
#if EV_USE_POLLif (!backend && (flags & EVBACKEND_POLL )) backend = poll_init (EV_A_ flags);
#endif
#if EV_USE_SELECTif (!backend && (flags & EVBACKEND_SELECT)) backend = select_init (EV_A_ flags);
#endif
//以上就是对底层IO的初始化选择//可以理解这是一个准备的初始化
//初始化 ev_prepare监视器 pending_wev_prepare_init (&pending_w, pendingcb);//#define pending_w ((loop)->pending_w)//第二个参数是函数指针，pendingcb是一个函数，但却是一个空函数，函数体里面没有任何语句，返回值为void，作者给的解释：/* dummy callback for pending events *///#define ev_prepare_init(ev,cb) do { ev_init ((ev), (cb)); ev_prepare_set ((ev)); } while (0)//和ev_io_init类似// 等于 ev_init() 和 ev_xxx_set()//但是，有很多事件没有 ev_xxx_set() 这个函数，但是为了保持代码的简洁和规范的统一...//作者用宏定义了所有的 ev_xxx_set()函数，不存在的就定义为空...//然后加了这么一句注释：/* nop, yes, this is a serious in-joke *///#define ev_prepare_set(ev) /* nop, yes, this is a serious in-joke */
//如果支持 signal 或者 支持 async
#if EV_SIGNAL_ENABLE || EV_ASYNC_ENABLEev_init (&pipe_w, pipecb);//初始化管道监视器 pipe_wev_set_priority (&pipe_w, EV_MAXPRI);//设置优先级函数//# define ev_set_priority(ev,pri) ( (ev_watcher *)(void *)(ev))->priority = (pri)
#endif}
}
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