嵌入式全栈开发学习笔记---Linux常用库(libevent)

2024-09-02 15:04

本文主要是介绍嵌入式全栈开发学习笔记---Linux常用库(libevent),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

libevent下载与安装

两个重要的结构体struct event、struct event base

libevent监听(有名)管道事件

第一步,创建一个管道并打开管道

第二步,创建一个事件,并初始化一个事件集合

第三步,初始化事件

第四步,将事件放到集合中

第五步,开始监听

libevent监听信号事件

第一步,创建事件集合

第二步,创建事件并初始化事件

第三步,把事件添加到集合并开始监听

libevent-高并发服务器

第一步,监听对象

第二步,监听

第三步,接收连接并处理


上节学习了json,这节开始学习libevent!

本节来学习一下C语言中比较重要的库:Libevent,一般它是用来监听事件的。

libevent下载与安装

Libevent是一个开源库

之前我们学习服务器端和客户端的网络编程时,我们需要自己写创建socket,绑定信息,监听等等代码,而这个Libevent里面已经有封装好的这些代码,我们直接使用,提高我们编程的效率。

官网:libevent

我们可以到它的官网下载源码。

我们先在自己的虚拟机上安装libevent

安装步骤:

在官网把这个源码下载后解压,拖进虚拟机中任意一下文件夹下,然后依次执行以下三个命令

安装方法:

./configure

make

make install

注意:Linux操作系统它有很多发行版本,比如我用的虚拟机叫红帽,然后还有ubuntu,云服务器,还有其他比较常用的发行版本,不同的发行版本略微有一些区别,所以下载的方式也有所不同。要在虚拟机中安装只能通过这种源码的方式进行下载这些库。

两个重要的结构体struct event、struct event base

Libevent里面有两个非常重要的结构体:struct event;  struct event base;

之前我们学习epoll的时候知道被监听的事件是放在一个集合中的,而这个集合其实就是一个存放了很多事件的结构体,而每一个事件也是用结构体封装的。

struct eventstruct event base的关系如图:

libevent常用接口其实就是一些封装好的函数,接下来会在演示代码中挨个讲解。

接下来测试一下用libevent监听管道事件和监听信号事件

源码查看软件推荐:SourceInsight

libevent监听(有名)管道事件

复习一下有名管道的相关知识:有名管道需要有两个进程,一个进程负责写管道,另一个进程负责读管道,它有两个文件描述符,fd0/fd1。

在这里,我们把有名管道的一个文件描述符添加在libevent的集合里面,libevent就可以监听这个集合,一旦发现这个fd可读就调用函数把数据读出来。

第一步,创建一个管道并打开管道

第二步,创建一个事件,并初始化一个事件集合

接下来创建一个事件,并初始化一个事件集合,初始化集合这里要用到这个函数

第三步,初始化事件

然后是初始化事件(把fd和事件ev绑定)

绑定的时候用到这个函数

可以找到这个函数的参数描述:

第一个参数是我们刚刚创建的那个事件的地址;

第二个参数是要和事件绑定的那个文件描述符,这个类型evutil_socket_t其实是一个int类型;

第三个参数是事件类型,这个事件类型可以选择以下几种

第一个是 EV_TIMEOUT定时器(超时)事件;EV_READ和EV_WRITE是IO事件;EV_SIGNAL是信号事件;EV_PERSIST这个事件,之前我们学习select的时候就知道select一旦监听到sockfd可读,就把sockfd留在集合里面,把另外的删除,而如果我们使用了EV_PERSIST这个参数的话,即使监听到fd可读,其他的fd还可以保留在里面。

等会儿我们用的是EV_READ。

第四个参数是一个函数的地址,因为当监听到有fd可读了,就得调用一个函数把它的数据读出来。

第五参数是要给第四个参数的那个函数传的参数,如果不需要传参就直接写NULL

接下来实现fifo_read这个函数,在这个函数里面我们要读取数据

第四步,将事件放到集合中

然后我们要将事件放到集合中

要用到这个函数

第一个参数是事件ev,第二个参数类似于select()的最后一个参数,即超时的时间,可以直接写NULL

第五步,开始监听

接下来开始监听

监听要用到这个函数:

注意:使用libevent库要包含头文件#include <event.h>,并且编译的是要加上-levent,因为它是外来库

如果编译没有问题,运行的时候出现这个错误

就执行以下操作:

完整代码:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <event.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>//当事件满足条件的时候会触发回调函数,通过回调函数读取数据
void fifo_read(evutil_socket_t fd,short events,void *arg)//文件描述符fd 事件类型 参数
{char buf[32]={0};int ret=read(fd,buf,sizeof(buf));if(-1==ret){perror("read");exit(1);}printf("从管道读取%s\n",buf);//打印出来}int main()
{//创建无名管道int ret=mkfifo("fifo.tmp",00700);if(-1==ret){perror("mkfifo");exit(1);}//打开管道int fd=open("fifo.tmp",O_RDONLY);//以只读的方式打开if(-1==fd){perror("open");exit(2);}//创建事件struct event ev;//初始化事件集合event_init();//初始化事件(把fd和事件ev绑定)event_set(&ev,fd,EV_READ|EV_PERSIST,fifo_read,NULL);//事件 关联的文件描述符 事件类型 回调函数 回调函数的参数//把事件添加到集合中event_add(&ev,NULL);//开始监听event_dispatch();//死循环,如果集合中没有事件可以监听则返回return 0;
}

以上完成的读管道,我们还需要一个写管道,直接拷贝我们之前写过的代码进行测试即可。

写管道的代码:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>int main()
{//打开int fd=open("fifo.tmp",O_WRONLY);if(-1==fd){perror("open");exit(2);}//写char buf[128]={0};while(1){scanf("%s",buf);if(write(fd,buf,strlen(buf))==-1)//在哪写,写什么,写多少{perror("write");break;//停止循环}if(!strcmp(buf,"bye"))break;memset(buf,0,128);}close(fd);return 0;
}

测试结果:

总结流程

这个程序运行后它就会一直在监听那里死循环,一旦监听到fd可读的时候就调用fifo_read函数读取数据,读完之后就结束进程。

为什么读一次就是结束?

因为Libevent集合里面和select()一样,一旦监听到有fd可读它就会把集合中不可读的清理掉,而没有fd在里面后event_dispatch()就返回了。

可以让它不清理掉其他fd吗?

可以在初始化事件的时候或上EV_PERSIST这个事件类型

测试结果:

这样读取完后读管道的那个进程并没有结束,因为fd没有被清零掉,因此它还在一直监听,没有返回。

libevent监听信号事件

刚刚我们写的是IO事件的代码,现在来演示一下信号事件

第一步,创建事件集合

我们可以试一下这个函数也可以创建事件集合

只是用这个函数来创建集合的话,最后记得要把它给释放掉,因为它是在堆空间创建的。

第二步,创建事件并初始化事件

接下来创建事件并初始化事件,初始化事件(把事件与信号绑定)我们也可以尝试一下这个函数:

第一个参数是事件,

第二个参数是事件集合,

第三个参数是文件描述符(或者说信号,这里我们将使用SIGINT: 来自键盘的中断信号(Ctrl-C),这个信号的系统编号是2),

第四个参数是事件类型,这里我们用信号类型EV_SIGNAL,并且或上EV_PERSIST

第五个参数是回调函数,第六个参数是回调函数的参数。

接下来实现回调函数signal_handler

第三步,把事件添加到集合并开始监听

接下来把事件添加到集合并开始监听,

监听这里要注意,之前我们用的是event_dispatch这个函数来监听集合,那是我们用的event_init这个函数来初始化库里边已经定义好的一个全局变量集合,但是这里我们自己用event_base_new()这个函数来自己创建集合,所以我们这里就不能用event_dispatch这个函数来监听集合了,我们要用event_base_dispatch这个函数来监听我们自己创建的集合。

完整代码:

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <event.h>int signal_count=0;void signal_handler(evutil_socket_t fd, short events, void *arg)
{//记录事件struct event *ev=(struct event*)arg;//void*型的指针最好强转后再赋值printf("收到信号%d\n",fd);signal_count++;if(signal_count>=2)//SIGINT的编号是2,按两下CTRL+C后就让程序结束{//把事件从集合中删除,event_base_dispatch监听不到就返回,程序就会结束event_del(ev);}
}int main()
{//创建事件集合struct event_base*base=event_base_new();//创建事件struct event ev;//把事件和信号绑定event_assign(&ev,base,SIGINT,EV_SIGNAL|EV_PERSIST,signal_handler,&ev);//事件添加到集合中event_add(&ev,NULL);//监听集合event_base_dispatch(base);//死循环,没有东西监听就返回//释放集合event_base_free(base);return 0;
}

运行结果

libevent-高并发服务器

接下来我们用libevent来实现一个可以同时处理多个客户端的服务器,也就是高并发服务器

我们将用到之前在官网下载好的源码里的这些头文件,里面对每个函数都有详细的描述

复习一下搭建服务器的大体步骤

第一步,监听对象

在Libevent里面有个函数把前四步都封装好了:

这个函数的具体定义可在listener.h这个头文件里面找到

具体解析:

这个函数的返回值是一个struct evconnlistener *类型的监听对象,失败返回NULL

那个flags LEV_OPT_这个标志位可以在源码中找到:

LEV_OPT_LEAVE_SOCKETS_BLOCKING设置为阻塞的,这个标志位我们目前不需要

LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE释放监听对象的时候要关闭socket(这个我们需要)

LEV_OPT_REUSEABLE当在相同的端口再次监听时和socket关闭之间不允许有暂停,即可以重复使用(需要)

Sa套接字的属性其实就是我们要绑定的信息,比如端口和IP地址

以上就是调用evconnlistener_new_bind这个函数完成创建socket(返回一个sockfd会被放在我们创建的集合base里面),绑定信息和创建监听对象的过程

注意:接收连接也是在这个函数里面完成的。参数里传的那个回调函数是当接收连接accept之后再调用的,在回调函数里面开始读写数据。在accept的时候会返回一个fd,这个fd会被放在我们创建的集合base里面。

第二步,监听

监听对象创建好后接下来就死循环监听就可以了

如果死循环监听这步返回了,我们要释放监听对象和集合

第三步,接收连接并处理

最后完成那个回调函数

我们从fd里面读取数据,如果用之前的read函数也是可以的,但是由于我们设置的是不阻塞,还是建议直接用libevent封装好的库函数,这里要先创建bufferevent对象,它相当于创建缓冲区,当它从socket里面读数据的时候,libevent是需要一个缓冲区来保存数据的,在里面也可以检测到一些事件的发生。

创建bufferevent对象要用到这个函数:

它的作用主要是将buffferevent和socket绑定起来

这个函数可以在bufferevent.h这个头文件中找到

注意,bufferevent对象也要放在我们创建的base集合里面,所以这里回调函数的参数要传base

于是回调函数这里的void*arg接收的就是base

然后这个option的值可以到源码中找

可以选择以下这些标志

BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE表示如果bufferevent被释放掉,就关闭文件描述符,其他的暂时用不上。

返回值是一个bufferevent对象,这个对象也可以当成一个事件来监听,我们要监听它是否可读,一旦可读就触发一个函数,因此我们得给这个bufferevent设置一个回调函数。

给这个bufferevent设置一个回调函数要用到这个函数:

这个函数也是可以在bufferevent.h这个头文件中找到

第一个参数是我们要为哪个bufferevent设置回调函数,

第二个参数是读数据的回调函数,

第三个参数是写数据的,

第四个参数是当我们监听的那个bufferevent对象有异常发生的时候就会调用的函数(比如说客户端被CTRL+C异常退出了就会调用这个函数),

第五个参数是可以给前面的三个函数传参

没有用到的函数,直接写成NULL

最后我们要使能bufferevent对象,让它工作,我们要调用buffferevent_enable这个函数来使能它

第二个参数是事件类型,也就是我们是想让这个bufferevent对象是被使能来读数据的,还是被使能来写数据的,这里我们只要读就可以了,所以选择EV_READ

接下来就来实现read_cb和event_cb这两个函数

read_cb是这样类型的函数:

在read_cb这个函数里面要读取数据得调用这个函数:

返回值是读到的字节数

event_cb是这样类型的函数:

当socket连接异常发生时就会触发这个函数,

这个函数的第二个参数是异常的原因,可以选择这些标志位

CTRL+C这个事件对应的是BEV_EVENT_EOF

运行结果:

这样打印出来的what是十六进制0x11,它就是BEV_EVENT_READING或上BEV_EVENT_EOF的结果

因此我们代码中用这种方式判断BEV_EVENT_EOF导致的异常退出(0x11 & 0x10=0x10即BEV_EVENT_EOF)

但是提示客户端下线那里提示的fd错误,按理来说它应该是7

可能是由于fd是局部变量,在栈空间中,程序运行过程中它被释放了,我们也许可以把它从bev中解析出来,这里可以自己尝试一下,这里就不演示了,直接删掉不打印这个fd了

完整代码:

#include <stdio.h>
#include <event.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <event2/listener.h>//包含event2目录下的listen.h头文件//读取数据
void read_cb(struct bufferevent *bev, void *ctx)//ctx接收的是bufferevent_setcb传过来的fd
{char buf[128]={0};size_t ret=bufferevent_read(bev,buf,sizeof(buf));//从哪读,读到哪,读多少if(ret<0){printf("bufferevent_read error\n");}else{printf("read from %s\n",buf);}
}void event_cb(struct bufferevent *bev, short what, void *ctx)
{printf("异常发生 %x!\n",what);//%x打印十六进制,把原因打印出来if(what & BEV_EVENT_EOF)//如果原因是BEV_EVENT_EOF,what是一个整数{bufferevent_free(bev);//释放bufferevent对象}else{printf("未知错误\n");}
}void listener_cb(struct evconnlistener *listener, evutil_socket_t fd, struct sockaddr *addr, int socklen, void *arg)
{printf("接收%d的连接\n",fd);	struct event_base *base=arg;//针对已经存在的socket创建bufferevent对象,这里的socket是TCP连接的那个socket,不是监听的那个//事件集合(从主函数传递过来),fd(代表TCP连接),BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE(如果释放bufferevent对象则关闭连接)struct bufferevent *bev=bufferevent_socket_new(base,fd,BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);//返回值是一个bufferevent对象的指针if(NULL==bev){printf("bufferevent_socket_new error\n");exit(1);}//给bufferevent设置回调函数//bufferevent对象,读事件回调函数,写事件回调函数,其他事件回调函数,参数bufferevent_setcb(bev,read_cb,NULL,event_cb,NULL);//使能bufferevent对象bufferevent_enable(bev,EV_READ);}//搭架服务器的步骤:socket,bind,listen,accept(返回fd),读写
int main()
{//创建一个事件集合struct event_base*base=event_base_new();if(NULL==base){printf("event_base_new error\n");exit(1);}//绑定的信息struct sockaddr_in server_addr;memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));//清空server_addr.sin_family=PF_INET;server_addr.sin_port=htons(8000);server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.0.163");//本机//创建监听对象,在指定的地址上监听接下来的TCP连接//事件集合,当有连接时调用的函数,回调函数参数,释放监听对象关闭socket|端口重复使用,监听队列长度,绑定信息struct evconnlistener *listener=evconnlistener_new_bind(base,listener_cb,base,LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE|LEV_OPT_REUSEABLE,10,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr));//返回一个监听对象if(NULL==listener){printf("evconnlistener_new_bind error\n");exit(2);}//开始监听集合中的事件event_base_dispatch(base);//释放两个对象evconnlistener_free(listener);event_base_free(base);return 0;
}

运行结果

客户端下线之后还有个sockfd在里面,所以event_base_dispatch会一直在监听。

下节开始学习shell脚本!

如有问题可评论区或者私信留言,如果想要进交流群请私信!

这篇关于嵌入式全栈开发学习笔记---Linux常用库(libevent)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1130289

相关文章

在Linux中改变echo输出颜色的实现方法

《在Linux中改变echo输出颜色的实现方法》在Linux系统的命令行环境下,为了使输出信息更加清晰、突出,便于用户快速识别和区分不同类型的信息,常常需要改变echo命令的输出颜色,所以本文给大家介... 目python录在linux中改变echo输出颜色的方法技术背景实现步骤使用ANSI转义码使用tpu

Spring Boot中WebSocket常用使用方法详解

《SpringBoot中WebSocket常用使用方法详解》本文从WebSocket的基础概念出发,详细介绍了SpringBoot集成WebSocket的步骤,并重点讲解了常用的使用方法,包括简单消... 目录一、WebSocket基础概念1.1 什么是WebSocket1.2 WebSocket与HTTP

linux hostname设置全过程

《linuxhostname设置全过程》:本文主要介绍linuxhostname设置全过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录查询hostname设置步骤其它相关点hostid/etc/hostsEDChina编程A工具license破解注意事项总结以RHE

golang中reflect包的常用方法

《golang中reflect包的常用方法》Go反射reflect包提供类型和值方法,用于获取类型信息、访问字段、调用方法等,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值... 目录reflect包方法总结类型 (Type) 方法值 (Value) 方法reflect包方法总结

C# 比较两个list 之间元素差异的常用方法

《C#比较两个list之间元素差异的常用方法》:本文主要介绍C#比较两个list之间元素差异,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录1. 使用Except方法2. 使用Except的逆操作3. 使用LINQ的Join,GroupJoin

Linux中压缩、网络传输与系统监控工具的使用完整指南

《Linux中压缩、网络传输与系统监控工具的使用完整指南》在Linux系统管理中,压缩与传输工具是数据备份和远程协作的桥梁,而系统监控工具则是保障服务器稳定运行的眼睛,下面小编就来和大家详细介绍一下它... 目录引言一、压缩与解压:数据存储与传输的优化核心1. zip/unzip:通用压缩格式的便捷操作2.

python常用的正则表达式及作用

《python常用的正则表达式及作用》正则表达式是处理字符串的强大工具,Python通过re模块提供正则表达式支持,本文给大家介绍python常用的正则表达式及作用详解,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧... 目录python常用正则表达式及作用基本匹配模式常用正则表达式示例常用量词边界匹配分组和捕获常用re

Linux中SSH服务配置的全面指南

《Linux中SSH服务配置的全面指南》作为网络安全工程师,SSH(SecureShell)服务的安全配置是我们日常工作中不可忽视的重要环节,本文将从基础配置到高级安全加固,全面解析SSH服务的各项参... 目录概述基础配置详解端口与监听设置主机密钥配置认证机制强化禁用密码认证禁止root直接登录实现双因素

SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案

《SQLite3在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案》本文探讨了SQLite3在嵌入式C环境中存储音视频文件的优化方案,推荐采用文件路径存储结合元数据管理,兼顾效率与资源限制,小文件可使用B... 目录SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的专业方案一、存储策略选择1. 直接存储 vs

嵌入式数据库SQLite 3配置使用讲解

《嵌入式数据库SQLite3配置使用讲解》本文强调嵌入式项目中SQLite3数据库的重要性,因其零配置、轻量级、跨平台及事务处理特性,可保障数据溯源与责任明确,详细讲解安装配置、基础语法及SQLit... 目录0、惨痛教训1、SQLite3环境配置(1)、下载安装SQLite库(2)、解压下载的文件(3)、