【libuv高效編程】libuv學習超詳細教程4——libuv idle空閒句柄解讀

libuv系列文章

idle handle

idle handle可以被譯爲空閒句柄,如果程序中啓動了idle handle後,那麼它在每次事件循環的時候都會被執行一遍。

回顧一下libuv的事件循環過程,它有一個uv__run_idle()函數會被執行,就是在事件循環迭代的過程中處理idle handle。

數據類型

uv_idle_t 是idle handle的數據類型,通過它可以定義一個 idle handle 的實例。

typedef struct uv_idle_s uv_idle_t;

idle handle的回調函數

typedef void (*uv_idle_cb)(uv_idle_t* handle);

如果 idle handle 的實例想要執行回調函數,則需要傳遞一個uv_idle_cb類型的回調函數到uv_idle_start()函數中。

API

  • 初始化句柄。
int uv_idle_init(uv_loop_t* loop, uv_idle_t* idle)
  • 以給定的回調函數開始句柄。
int uv_idle_start(uv_idle_t* idle, uv_idle_cb cb)
  • 停止句柄,回調函數將不會再被調用。
int uv_idle_stop(uv_idle_t* idle)

example

說了那麼多,首先方個idle handle的例子吧,通過例子去講解idle handle相關的知識。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <uv.h>

int64_t num = 0;

void my_idle_cb(uv_idle_t* handle)
{
    num++;
    if (num >= 10e6) {
        printf("idle stop, num = %ld\n", num);
        uv_idle_stop(handle);
    }
}

int main() 
{
    uv_idle_t idler;

    uv_idle_init(uv_default_loop(), &idler);

    printf("idle start, num = %ld\n", num);
    uv_idle_start(&idler, my_idle_cb);

    uv_run(uv_default_loop(), UV_RUN_DEFAULT);

    return 0;
}

main函數的處理過程:

  • 定義idler實例。
  • 初始化idler實例。
  • 啓動idler實例,並傳入對應的回調函數my_idle_cb
  • 啓動事件循環。
  • 在結束後退出。

my_idle_cb回調函數的處理:

  • 在每次調用回調函數的時候,對全局變量計數。
  • 在計數值達到10e6後,停止idle handle。

相關API

包含的API函數如下:

  • uv_idle_init()
  • uv_idle_start()
  • uv_idle_stop()

libuv內部調用的api函數:

  • uv__run_idle()
  • uv__idle_close()

其實你如果直接全局搜索uv_idle_init這個函數的話,是找不到它的,因爲libuv做了很騷的操作,將idle、prepare以及check相關的函數都通過C語言的##連接符統一用宏定義了,並且在編譯器預處理的時候產生對應的函數代碼,具體源碼如下:

src\unix\loop-watcher.c文件內容

#include "uv.h"
#include "internal.h"

#define UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(name, type)                                    \
  int uv_##name##_init(uv_loop_t* loop, uv_##name##_t* handle) {              \
    uv__handle_init(loop, (uv_handle_t*)handle, UV_##type);                   \
    handle->name##_cb = NULL;                                                 \
    return 0;                                                                 \
  }                                                                           \
                                                                              \
  int uv_##name##_start(uv_##name##_t* handle, uv_##name##_cb cb) {           \
    if (uv__is_active(handle)) return 0;                                      \
    if (cb == NULL) return UV_EINVAL;                                         \
    QUEUE_INSERT_HEAD(&handle->loop->name##_handles, &handle->queue);         \
    handle->name##_cb = cb;                                                   \
    uv__handle_start(handle);                                                 \
    return 0;                                                                 \
  }                                                                           \
                                                                              \
  int uv_##name##_stop(uv_##name##_t* handle) {                               \
    if (!uv__is_active(handle)) return 0;                                     \
    QUEUE_REMOVE(&handle->queue);                                             \
    uv__handle_stop(handle);                                                  \
    return 0;                                                                 \
  }                                                                           \
                                                                              \
  void uv__run_##name(uv_loop_t* loop) {                                      \
    uv_##name##_t* h;                                                         \
    QUEUE queue;                                                              \
    QUEUE* q;                                                                 \
    QUEUE_MOVE(&loop->name##_handles, &queue);                                \
    while (!QUEUE_EMPTY(&queue)) {                                            \
      q = QUEUE_HEAD(&queue);                                                 \
      h = QUEUE_DATA(q, uv_##name##_t, queue);                                \
      QUEUE_REMOVE(q);                                                        \
      QUEUE_INSERT_TAIL(&loop->name##_handles, q);                            \
      h->name##_cb(h);                                                        \
    }                                                                         \
  }                                                                           \
                                                                              \
  void uv__##name##_close(uv_##name##_t* handle) {                            \
    uv_##name##_stop(handle);                                                 \
  }

UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(prepare, PREPARE)
UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(check, CHECK)
UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(idle, IDLE)

它利用宏定義,在預處理階段拓展成三個不同類型,但是處理邏輯一樣的代碼。有三種類型,分別是prepare,check,idle。

如果你將代碼中的##name或者name##或者##name##替換爲idle##type替換爲IDLE,就可以得到以下的代碼:

  • 這就是編譯器預處理生成的idle handle相關的代碼:
int uv_idle_init(uv_loop_t* loop, uv_idle_t* handle) {
    /* 初始化handle的類型,所屬loop,設置UV_HANDLE_REF標誌,並且把handle插入loop->handle_queue隊列的隊尾 */
    uv__handle_init(loop, (uv_handle_t*)handle, UV_IDLE);

    handle->idle_cb = NULL;
    return 0;
}
 
int uv_idle_start(uv_idle_t* handle, uv_idle_cb cb) { 
    /* 如果已經執行過start函數則直接返回 */
    if (uv__is_active(handle)) return 0;

    /* 回調函數不允許爲空 */ 
    if (cb == NULL) return UV_EINVAL; 

    /* 把handle插入loop中idle_handles隊列,loop有prepare,idle和check三個隊列 */
    QUEUE_INSERT_HEAD(&handle->loop->idle_handles, &handle->queue);

    /* 指定回調函數,在事件循環迭代的時候被執行 */
    handle->idle_cb = cb; 

    /* 啓動idle handle,設置UV_HANDLE_ACTIVE標記並且將loop中的handle的active計數加一,
       init的時候只是把handle掛載到loop,start的時候handle才處於激活態 */
    uv__handle_start(handle);
    return 0;
}
 
int uv_idle_stop(uv_idle_t* handle) { 
    /* 如果idle handle沒有被啓動則直接返回 */
    if (!uv__is_active(handle)) return 0;

    /* 把handle從loop中相應的隊列移除,但是還掛載到handle_queue中 */
    QUEUE_REMOVE(&handle->queue);

    /* 清除UV_HANDLE_ACTIVE標記並且減去loop中handle的active計數 */
    uv__handle_stop(handle);
    return 0;
}

/* 在每一輪循環中執行該函數,具體見uv_run */
void uv__run_idle(uv_loop_t* loop) { 
    uv_idle_t* h;
    QUEUE queue;
    QUEUE* q;

    /* 把loop的idle_handles隊列中所有節點摘下來掛載到queue變量 */
    QUEUE_MOVE(&loop->idle_handles, &queue);

    /* while循環遍歷隊列,執行每個節點裏面的函數 */
    while (!QUEUE_EMPTY(&queue)) {

        /* 取下當前待處理的節點 */
        q = QUEUE_HEAD(&queue);

        /* 取得該節點對應的整個結構體的基地址 */
        h = QUEUE_DATA(q, uv_idle_t, queue);

        /* 把該節點移出當前隊列 */
        QUEUE_REMOVE(q); 

        /* 重新插入loop->idle_handles隊列 */
        QUEUE_INSERT_TAIL(&loop->idle_handles, q); 

        /* 執行對應的回調函數 */
        h->idle_cb(h); 
    } 
}

/* 關閉這個idle handle */
void uv__idle_close(uv_idle_t* handle) { 
    uv_idle_stop(handle);
}

參考

libuv官方文檔

例程代碼獲取

libuv-learning-code

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章