libuv库学习笔记-basics_of_libuv

Basics of libuv

libuv强制使用异步和事件驱动的编程风格。它的核心工作是提供一个event-loop,还有基于I/O和其它事件通知的回调函数。libuv还提供了一些核心工具,例如定时器,非阻塞的网络支持,异步文件系统访问,子进程等。

Event loops

在事件驱动编程中,程序会关注每一个事件,并且对每一个事件的发生做出反应。libuv会负责将来自操作系统的事件收集起来,或者监视其他来源的事件。这样,用户就可以注册回调函数,回调函数会在事件发生的时候被调用。event-loop会一直保持运行状态。用伪代码描述如下:

while there are still events to process:e = get the next eventif there is a callback associated with e:call the callback

举几个事件的例子:

  • 准备好被写入的文件。
  • 包含准备被读取的数据的socket。
  • 超时的定时器。

event-loop最终会被uv_run()启动-当使用libuv时,最后都会调用的函数。

系统编程中最经常处理的一般是输入和输出,而不是一大堆的数据处理。问题在于传统的输入/输出函数(例如readfprintf)都是阻塞式的。实际上,向文件写入数据,从网络读取数据所花的时间,对比CPU的处理速度差得太多。任务没有完成,函数是不会返回的,所以你的程序在这段时间内什么也做不了。对于需要高性能的的程序来说,这是一个主要的障碍因为其他活动和I/O操作都在保持等待。

其中一个标准的解决方案是使用多线程。每一个阻塞的I/O操作都会被分配到各个线程中(或者是使用线程池)。当某个线程一旦阻塞,处理器就可以调度处理其他需要cpu资源的线程。

但是libuv使用了另外一个解决方案,那就是异步,非阻塞风格。大多数的现代操作系统提供了基于事件通知的子系统。例如,一个正常的socket上的read调用会发生阻塞,直到发送方把信息发送过来。但是,实际上程序可以请求操作系统监视socket事件的到来,并将这个事件通知放到事件队列中。这样,程序就可以很简单地检查事件是否到来(可能此时正在使用cpu做数值处理的运算),并及时地获取数据。说libuv是异步的,是因为程序可以在一头表达对某一事件的兴趣,并在另一头获取到数据(对于时间或是空间来说)。它是非阻塞是因为应用程序无需在请求数据后等待,可以自由地做其他的事。libuv的事件循环方式很好地与该模型匹配, 因为操作系统事件可以视为另外一种libuv事件. 非阻塞方式可以保证在其他事件到来时被尽快处理(当然还要考虑硬件的能力)。

Note

我们不需要关心I/O在后台是如何工作的,但是由于我们的计算机硬件的工作方式,线程是处理器最基本的执行单元,libuv和操作系统通常会运行后台/工作者线程, 或者采用非阻塞方式来轮流执行任务。

Bert Belder,一个libuv的核心开发者,通过一个短视频向我们解释了libuv的架构和它的后台工作方式。如果你之前没有接触过类似libuv,libev,这个视频会非常有用。视频的网址是https://youtu.be/nGn60vDSxQ4 。

包含了libuv的event-loop的更多详细信息的文档。

HELLO WORLD

让我们开始写第一个libuv程序吧!它什么都没做,只是开启了一个loop,然后很快地退出了。

helloworld/main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <uv.h>int main() {uv_loop_t *loop = malloc(sizeof(uv_loop_t));uv_loop_init(loop);printf("Now quitting.\n");uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);uv_loop_close(loop);free(loop);return 0;
}

这个程序会很快就退出了,因为没有可以很处理的事件。我们可以使用各种API函数来告诉event-loop我们要监视的事件。

从libuv的1.0版本开始,用户就可以在使用uv_loop_init初始化loop之前,给其分配相应的内存。这就允许你植入自定义的内存管理方法。记住要使用uv_loop_close(uv_loop_t *)关闭loop,然后再回收内存空间。在例子中,程序退出的时候会关闭loop,系统也会自动回收内存。对于长时间运行的程序来说,合理释放内存很重要。

Default loop

可以使用uv_default_loop获取libuv提供的默认loop。如果你只需要一个loop的话,可以使用这个。

Note

nodejs中使用了默认的loop作为自己的主loop。如果你在编写nodejs的绑定,你应该注意一下。

Error handling

初始化函数或者同步执行的函数,会在执行失败后返回代表错误的负数。但是对于异步执行的函数,会在执行失败的时候,给它们的回调函数传递一个状态参数。错误信息被定义为UV_E*常量。

你可以使用uv_strerror(int)uv_err_name(int)分别获取const char *格式的错误信息和错误名字。

I/O函数的回调函数(例如文件和socket等)会被传递一个nread参数。如果nread小于0,就代表出现了错误(当然,UV_EOF是读取到文件末端的错误,你要特殊处理)。

##Handles and Requests

libuv的工作建立在用户表达对特定事件的兴趣。这通常通过创造对应I/O设备,定时器,进程等的handle来实现。handle是不透明的数据结构,其中对应的类型uv_TYPE_t中的type指定了handle的使用目的。

libuv watchers

/* Handle types. */
typedef struct uv_loop_s uv_loop_t;
typedef struct uv_handle_s uv_handle_t;
typedef struct uv_stream_s uv_stream_t;
typedef struct uv_tcp_s uv_tcp_t;
typedef struct uv_udp_s uv_udp_t;
typedef struct uv_pipe_s uv_pipe_t;
typedef struct uv_tty_s uv_tty_t;
typedef struct uv_poll_s uv_poll_t;
typedef struct uv_timer_s uv_timer_t;
typedef struct uv_prepare_s uv_prepare_t;
typedef struct uv_check_s uv_check_t;
typedef struct uv_idle_s uv_idle_t;
typedef struct uv_async_s uv_async_t;
typedef struct uv_process_s uv_process_t;
typedef struct uv_fs_event_s uv_fs_event_t;
typedef struct uv_fs_poll_s uv_fs_poll_t;
typedef struct uv_signal_s uv_signal_t;/* Request types. */
typedef struct uv_req_s uv_req_t;
typedef struct uv_getaddrinfo_s uv_getaddrinfo_t;
typedef struct uv_getnameinfo_s uv_getnameinfo_t;
typedef struct uv_shutdown_s uv_shutdown_t;
typedef struct uv_write_s uv_write_t;
typedef struct uv_connect_s uv_connect_t;
typedef struct uv_udp_send_s uv_udp_send_t;
typedef struct uv_fs_s uv_fs_t;
typedef struct uv_work_s uv_work_t;/* None of the above. */
typedef struct uv_cpu_info_s uv_cpu_info_t;
typedef struct uv_interface_address_s uv_interface_address_t;
typedef struct uv_dirent_s uv_dirent_t;

handle代表了持久性对象。在异步的操作中,相应的handle上有许多与之关联的request。request是短暂性对象(通常只维持在一个回调函数的时间),通常对映着handle上的一个I/O操作。Requests用来在初始函数和回调函数之间,传递上下文。例如uv_udp_t代表了一个udp的socket,然而,对于每一个向socket的写入的完成后,都会向回调函数传递一个uv_udp_send_t

handle可以通过下面的函数设置:

uv_TYPE_init(uv_loop_t *, uv_TYPE_t *)

回调函数是libuv所关注的事件发生后,所调用的函数。应用程序的特定逻辑会在回调函数中实现。例如,一个IO监视器的回调函数会接收到从文件读取到的数据,一个定时器的回调函数会在超时后被触发等等。

Idling

下面有一个使用空转handle的例子。回调函数在每一个循环中都会被调用。在Utilities这部分会讲到一些空转handle的使用场景。现在让我们使用一个空转监视器,然后来观察它的生命周期,接着看uv_run调用会造成阻塞。当达到事先规定好的计数后,空转监视器会退出。因为uv_run已经找不到活着的事件监视器了,所以uv_run()也退出。

idle-basic/main.c

#include <stdio.h>
#include <uv.h>int64_t counter = 0;void wait_for_a_while(uv_idle_t* handle) {counter++;if (counter >= 10e6)uv_idle_stop(handle);
}int main() {uv_idle_t idler;uv_idle_init(uv_default_loop(), &idler);uv_idle_start(&idler, wait_for_a_while);printf("Idling...\n");uv_run(uv_default_loop(), UV_RUN_DEFAULT);uv_loop_close(uv_default_loop());return 0;
}

Storing context

在基于回调函数的编程风格中,你可能会需要在调用处和回调函数之间,传递一些上下文等特定的应用信息。所有的handle和request都有一个data域,可以用来存储信息并传递。这是一个c语言库中很常见的模式。即使是uv_loop_t也有一个相似的data域。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/12390.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【学习笔记】关于图像YUV格式分类和排布方式的全学习

这里是尼德兰的喵学习笔记相关文章&#xff0c;欢迎您的访问&#xff01; 如果文章对您有所帮助&#xff0c;期待您的点赞收藏 让我们一起为芯片前端全栈工程师而努力 目录 前言 YUV格式导图 YUV444 packed planar I444 YV24 semi-planar NV24 NV42 YUV422 packed …

华为数通HCIA-网络模型

TCP 网络通信模式 作用&#xff1a;指导网络设备的通信&#xff1b; OSI七层模型&#xff1a; 7.应用层&#xff1a;由应用层协议&#xff08;http、FTP、Telnet.&#xff09;为应用程序产生对应的数据&#xff1b; 6.表示层&#xff1a;将应用层产生的数据转换成网络设备看…

《现代C++教程》笔记(5-7)

文章目录 5 智能指针与内存管理5.1 RAII与引用计数5.2 std::shared_ptr5.3 std::unique_ptr5.4 std::weak_ptr 6 正则表达式7 并行与并发7.1 并行基础7.2 互斥量与临界区7.3 期物7.4 条件变量7.5 原子操作与内存模型 5 智能指针与内存管理 5.1 RAII与引用计数 在传统 C 中&am…

一个月学通Python(二十八):Python网络数据采集(爬虫)概述(爬虫)

专栏介绍 结合自身经验和内部资料总结的Python教程,每天3-5章,最短1个月就能全方位的完成Python的学习并进行实战开发,学完了定能成为大佬!加油吧!卷起来! 全部文章请访问专栏:《Python全栈教程(0基础)》 文章目录 专栏介绍什么是爬虫爬虫的应用领域爬虫合法性探讨R…

Go语言中的结构体详解

关于 Golang 结构体 Golang 中没有“类”的概念&#xff0c;Golang 中的结构体和其他语言中的类有点相似。和其他面向对 象语言中的类相比&#xff0c;Golang 中的结构体具有更高的扩展性和灵活性。 Golang 中的基础数据类型可以表示一些事物的基本属性&#xff0c;但是当我们…

HuggingGPT Solving AI Tasks with ChatGPT and its Friends in Hugging Face

总述 HuggingGPT 让LLM发挥向路由器一样的作用&#xff0c;让LLM来选择调用那个专业的模型来执行任务。HuggingGPT搭建LLM和专业AI模型的桥梁。Language is a generic interface for LLMs to connect AI models 四个阶段 Task Planning&#xff1a; 将复杂的任务分解。但是这里…

Android.mk中的LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES用法

Android.mk中的LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES用法_mk local_over_觅风者的博客-CSDN博客 Android.mk中的LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES的用法说明可以参考以下文章&#xff1a; Android.mk覆盖替换LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES 此变量可以使其他的模块不加入编译 项目中遇到的问题&…

C语言复合赋值符和运算符的优先级问题

结论&#xff1a; 复合赋值符的优先级小于运算符 【练习1】 a * a / b的运算顺序是什么&#xff1f; a / b * a 【练习2】 x / 3 2 * 3 2 / 3 6 2 x 0

【力扣周赛】第 355 场周赛(构造二分答案异或前缀 状态压缩⭐)

文章目录 Q1&#xff1a;6921. 按分隔符拆分字符串&#xff08;双指针&#xff09;Q2&#xff1a;6915. 合并后数组中的最大元素&#xff08;倒序遍历贪心&#xff09;代码优化 Q3&#xff1a;6955. 长度递增组的最大数目&#x1f6b9;&#x1f6b9;&#x1f6b9;&#x1f6b9;…

【python】 清空socket缓冲区

在Python中使用Socket进行网络通信时&#xff0c;可以通过调用socket.recv()函数来接收数据&#xff0c;数据会被存储在缓冲区中。有时候&#xff0c;可能想要先清空缓冲区&#xff0c;以便后续的数据不会被之前的数据影响。以下是一种清空Python Socket缓冲区的方法&#xff1…

【JavaEE初阶】——第七节.Servlet入门学习笔记

作者简介&#xff1a;大家好&#xff0c;我是未央&#xff1b; 博客首页&#xff1a;未央.303 系列专栏&#xff1a;JavaEE进阶 每日一句&#xff1a;人的一生&#xff0c;可以有所作为的时机只有一次&#xff0c;那就是现在&#xff01;&#xff01;&#xff01; 文章目录 前…

【ARM 常见汇编指令学习 5 -- arm64汇编指令 wzr 和 xzr】

文章目录 ARM64 zero registerARMv8 zero 寄存器的背景xzr 在寄存器读写操作中的使用 上篇文章&#xff1a;ARM 常见汇编指令学习 4 – ARM64 比较指令 cbnz 与 b.ne 区别 下篇文章&#xff1a;ARM 常见汇编指令学习 6 - bic(位清除), orr(位或), eor(异或) ARM64 zero registe…

安全攻击 --- XSS攻击

XSS跨站脚本攻击 &#xff08;1&#xff09;简介 OWASP TOP 10 之一&#xff0c;XSS被称为跨站脚本攻击&#xff08;Cross-Site-Scripting&#xff09;主要基于JavaScript&#xff08;JS&#xff09;完成攻击行为XSS通过精心构造JS代码注入到网页中&#xff0c;并由浏览器解释…

【flutter】flutter如何让app内字体大小不随着系统改变而改变

如果我们不特意设置&#xff0c;flutter开发的app他的字体大小是会跟着系统设置的字体大小而改变&#xff0c;这样就会导致页面出现布局错乱问题&#xff0c;那么如何解决这个问题呢&#xff1f;我也搜索了相关资料&#xff0c;有两个常用也是网络上搜集到比较多的方法&#xf…

vs2013 32位 编译的 dll,重新用vs2022 64位编译,所遇问题记录

目录 一、vs2013 32 DLL 转 VS2022 64 DLL 所遇问题 1、 LNK2038: 检测到“_MSC_VER”的不匹配项: 值“1800”不匹配值“1900” 2、原先VS2013 现在 VS2022 导致的vsnprintf 重定义问题 3、 无法解析的外部符号 __vsnwprintf_s 4、无法解析的外部符号__imp__CertFreeC…

Ros终端出现找不到bash: /home/***/devel/setup.bash: 没有那个文件或目录

现象&#xff1a;Ros终端出现找不到bash: /home/***/devel/setup.bash: 没有那个文件或目录 问题&#xff1a;配置时路径写错 解决方法&#xff1a;改正路径 1.打开文件 gedit ~/.bashrc2.修改正确路径

【ruby on rails】M1遇到的一些安装问题

1. homebrew位置变了 原来的Cellar Homebrew Caskroom 都是在 /usr/local/下面 M1在/opt/homebrew下面 2. 装ruby M1电脑安装ruby&#xff0c;装不上的问题 RUBY_CFLAGS"-w" rbenv install 2.7.43. 装puma报错 gem install puma -v 5.5.2 -- --with-openssl-dir…

Kubernetes.Service—使用源 IP

使用源 IP 运行在 Kubernetes 集群中的应用程序通过 Service 抽象发现彼此并相互通信&#xff0c;它们也用 Service 与外部世界通信。 本文解释了发送到不同类型 Service 的数据包的源 IP 会发生什么情况&#xff0c;以及如何根据需要切换此行为。 准备开始 术语表 本文使用…

kotlin 编写一个简单的天气预报app(三)

使用eventbus替换broadcast 将从Broadcast切换到EventBus有以下几个好处&#xff1a; 解耦性&#xff1a;通过使用EventBus&#xff0c;您可以实现组件之间的解耦。传统的Broadcast机制需要发送方和接收方明确知道对方的存在&#xff0c;并且需要在代码中设置Intent过滤器和广…

安装Harbor

前言 Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器&#xff0c;虽然Docker官方也提供了公共的镜像仓库&#xff0c;但是从安全和效率等方面考虑&#xff0c;部署企业内部的私有环境Registry是非常必要的&#xff0c;Harbor和docker中央仓库的关系&#xff0c;…