Linux网络编程---Libevent库

一、简介

Libevent库的特点：开源。精简。跨平台（Windows、Linux、maxos、unix）。专注于网络通信。

二、安装

  1. 进入官网下载安装包后拖入虚拟机，压缩包名为 libevent-2.1.11-stable.tar.gz
  2. 解压：使用命令tar -zxvf libevent-2.1.11-stable.tar.gz
  3. ./configure
  4. make
  5. sudo make install
  6. cd sample，里面有demo 可以检测是否安装成功
  7. 编译使用库的.c文件时，需要加 -levent

特性：基于“事件”异步通信模型。--- 回调。

库名 libevent.so --> /usr/local/lib  查看的到

头文件  --> /usr/local/include  查看的到

验证：执行gcc hello-world.c -o hello -levent生成hello可执行文件，执行./hello命令出现如下错误：

./hello: error while loading shared libraries: libevent-2.1.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory

产生原因及解决办法：

产生原因：在运行时，程序无法找到libevent-2.1.so.6这个动态库，因为该动态库在默认安装时，存放的路径在/usr/local/lib下，不在系统的默认查找路径内。

解决办法：将该路径放在系统查找路径内。

 第一步：

sudo echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf

报如下错误：

-bash: /etc/ld.so.conf: Permission denied

在该文件末尾加上/usr/local/lib，件末通过一些命令：

sudo vim /etc/ld.so.conf

最终配置如下所示：

include /etc/ld.so.conf.d/*.conf
/usr/local/lib

第二步：更新一下，使该配置生效

sudo ldconfig

重新执行gcc hello-world.c -o hello -levent生成hello(服务器)可执行文件，执行./hello命令，再另开一个终端进行服务器连接，结果如下所示： 

三、常规事件event

1. 创建底座：struct event_base *base = event_base_new()/bufferevent_socket_new();

2. 创建事件：struct event *event_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd, short what, event_callback_fn callback, void *arg)

参数：

        base：event_base_new的返回值，也就是底座

        fd：绑定到事件上的文件描述符

        what：监听的对应的事件，(r、w、e--->读、写、异常)

                EV_READ：一次读事件

                EV_WRITE：一次写事件

                EV_PERSIST：持续触发。结合 event_base_dispatch 函数使用，生效。

        callback：一旦事件满足监听条件，回调的函数；typedef void (*event_callback_fn函数名)(evutil_socket_t fd，short what ，void *arg)

        arg：回调函数的参数

返回值：成功-->返回创建的 event

3. 添加事件到底座base上：int event_add(struct event *ev, const struct timeval *tv);

ev： event_new的返回值

tv：为NULL：一直等到事件被触发 回调函数会被调用；为非0：没有事件触发，时间到了，回调函数依旧被调用

4. 启动循环：int event_base_dispatch(struct event_base *base); 内部就是while(1){epoll}

5. 释放事件：int event_free(struct event *ev);

ev： event_new的返回值

event实现本地通信：

fifo的读端myread.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <event2/event.h>

// 对操作处理函数
void read_cb(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)
{
    // 读管道
    char buf[1024] = {0};
    
    int len = read(fd, buf, sizeof(buf));
    
    printf("read event: %s \n", what & EV_READ ? "Yes" : "No");
    printf("data len = %d, buf = %s\n", len, buf);
    
    sleep(1);
}


// 读管道
int main(int argc, const char* argv[])
{
    unlink("myfifo");

    //创建有名管道
    mkfifo("myfifo", 0664);

    // open file
    //int fd = open("myfifo", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
    int fd = open("myfifo", O_RDONLY);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open error");
        exit(1);
    }

    // 创建个event_base
    struct event_base* base = NULL;
    base = event_base_new();

    // 创建事件
    struct event* ev = NULL;
    ev = event_new(base, fd, EV_READ | EV_PERSIST, read_cb, NULL);

    // 添加事件
    event_add(ev, NULL);

    // 事件循环
    event_base_dispatch(base);  // while（1） { epoll();}

    // 释放资源
    event_free(ev);
    event_base_free(base);
    close(fd);
    
    return 0;
}

fifo的写端mywrite.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <event2/event.h>

// 对操作处理函数
void write_cb(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)
{
    // write管道
    char buf[1024] = {0};
    
    static int num = 0;
    sprintf(buf, "hello,world-%d\n", num++);
    write(fd, buf, strlen(buf)+1);
    
    sleep(1);
}


// 写管道
int main(int argc, const char* argv[])
{
    // open file
    //int fd = open("myfifo", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
    int fd = open("myfifo", O_WRONLY);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open error");
        exit(1);
    }

    // 写管道
    struct event_base* base = NULL;
    base = event_base_new();

    // 创建事件
    struct event* ev = NULL;
    // 检测的写缓冲区是否有空间写
    //ev = event_new(base, fd, EV_WRITE , write_cb, NULL);
    ev = event_new(base, fd, EV_WRITE | EV_PERSIST, write_cb, NULL);

    // 添加事件
    event_add(ev, NULL);

    // 事件循环
    event_base_dispatch(base);

    // 释放资源
    event_free(ev);
    event_base_free(base);
    close(fd);
    
    return 0;
}

6. 事件的未决和非未决

未决：有资格被处理，但尚未被处理

非未决：没有资格被处理

从event_base上摘下事件                【了解】
        int event_del(struct event *ev ) ;
                ev : event_ne()的返回值。

event_new --> event ---> 非未决 --> event_add --> 未决 --> dispatch() && 监听事件被触发 --> 激活态 --> 执行回调函数 --> 处理态 --> 非未决 event_add && EV_PERSIST --> 未决 --> event_del --> 非未决

 四、带缓冲区的事件bufferevent

1. 原理 

头文件：#include <event2/bufferevent.h>

bufferevent有两个缓冲区：也是队列实现，数据只能读一次，先进先出(管道)

读：有数据-->读回函数被调用-->使用bufferevent_read()-->读数据

写：使用bufferevent_write()-->向写缓冲区中写数据-->写完后回调函数被调用(通知写数据成功了,比较鸡肋)

2. bufferevent的创建和释放

1. 创建

struct bufferevent *bufferevent_socket_new(struct event_base *base, evutil_socket_t fd, enum bufferevent_options options);

参数：

        base：event_base（底座）

        fd：文件描述符(用于连接的描述符cfd)

        options：BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE

返回值：成功创建的 bufferevent事件对象

struct bufferevent *bev = bufferevent_socket_new(base,fd,BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE)

2. 释放

void bufferevent_socket_free(struct bufferevent *bev)；

参数：

        bev：bufferevent_socket_new的返回值（bufferevent事件对象）

3.  给bufferevent读写缓冲区设置回调

void bufferevent_setcb(struct bufferevent * bufev,

                                bufferevent_data_cb readcb,

                                bufferevent_data_cb writecb,

                                bufferevent_event_cb eventcb,

                                void *cbarg );

参数：

        bufev：bufferevent_socket_new的返回值（bufferevent事件对象）

        readcb：设置buffeverent读缓冲的对应回调 read_cb { bufferevent_read() 读数据 }

        writecb：设置buffeverent写缓冲的对应回调 write_cb {} -->给调用者发送写成功的通知，可传NULL

        eventcb：设置事件回调，也可传NULL

        cbarg：上述回调函数的参数

read回调函数(readcb)类型

typedef void (*bufferevent_data_cb)(struct bufferevent *bev, void*ctx);

        void read_cb(struct bufferevent *bev, void *cbarg )
        {
            .....
            bufferevent_read();   --- read();
        }

bufferevent_read()函数的原型：

        size_t bufferevent_read(struct bufferevent *bev, void *buf, size_t bufsize);

write 回调函数(writecb)类型

int bufferevent_write(struct bufferevent *bufev, const void *data,  size_t size); 

event 回调函数(eventcb)类型

typedef void (*bufferevent_event_cb)(struct bufferevent *bev,  short events, void *ctx);

        void event_cb(struct bufferevent *bev,  short events, void *ctx)
        {

            ......
        }

        events： BEV_EVENT_CONNECTED

4. 启动、关闭 bufferevent的 缓冲区 

默认∶新建的 bufferevent写缓冲是enable的，而读缓冲是disable的。

void bufferevent_enable(struct bufferevent *bufev, short events);         启动缓冲区

        通常用来启用bufferevent的 read 缓冲

void bufferevent_disable(struct bufferevent *bufev, short events);          禁用缓冲区

        events： EV_READ、EV_WRITE、EV_READ|EV_WRITE

        bufferevent_enable(evev, EV_READ);        ---- 开启读缓冲。

short bufferevent_get_enabled(struct bufferevent *bufev)；
        获取缓冲区的禁用状态，需要借助&来得到

5. bufferevent实现网络通信

连接客户端：socket()，connect();

int bufferevent_socket_connect(struct bufferevent *bev, struct sockaddr *address, int addrlen);

参数：

        bev: bufferevent 事件对象（封装了fd）

        address、len：等同于 connect()的参2和参3

创建监听服务器：完成socket()、bind()、listen()、accept() 这四个函数的作用

加头文件：#include <event2/listener.h>

struct evconnlistener * listner

struct evconnlistener *evconnlistener_new_bind (    
        struct event_base *base,
        evconnlistener_cb cb, 
        void *ptr, 
        unsigned flags,
        int backlog,
        const struct sockaddr *sa,
        int socklen);

参数：

        base： event_base

        cb: 回调函数，一旦被回调，说明在其内部应该与客户端完成数据读写操作进行通信。

        ptr： 回调函数的参数

        flags： LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLE

        backlog： listen() 2参。 -1 表最大值

        sa：服务器自己的地址结构体

        socklen：服务器自己的地址结构体大小。

返回值：成功创建的监听器。

释放监听服务器：

void evconnlistener_free(struct evconnlistener *lev);

6. 通信流程分析 

服务器：

  1. 创建event_base（底座）
  2. 创建服务器连接监听器 evconnlistener_new_bind()；它内部会监听客户端的连接，有的话就调用回调
  3. 在evconnlistener_new_bind()的回调函数中，处理接受与客户端连接后的操作
  4. 监听器回调函数被调用，说明有一个新客户端连接上来，会得到一个新的cfd，用于跟客户端通信
  5. 在监听器的回调中使用 bufferevent_socket_new() 创建一个新 bufferevent事件，将cfd封装到这个事件对象中
  6. 在监听器的回调中使用 bufferevent_setcb() 给这个事件对象的 read、write、event设置回调
  7. 在监听器的回调中设置 bufferevent的读写缓冲区 enable/disable
  8. 接受、发送数据 bufferevent_read()/bufferevent_write()-->在bufferevent的读写回调中进行
  9. 启动循环监听 event_base_dispatch(base)
  10. 释放资源 free

客户端：

  1. 创建event_base（底座）
  2. 使用 bufferevnet_socket_new() 创建一个用于和服务器通信的 bufferevnet 事件对象
  3. 使用bufferevnet_socket_connect()连接服务器
  4. 使用bufferevent_setcb()给bufferevnet对象的read、write、event设置回调
  5. 设置bufferevnet对象的读写缓冲区enable / disable 
  6. 接受、发送数据bufferevent_read() / bufferevent_write()
  7. 启动循环监听event_base_dispath()
  8. 释放资源

代码实现： 

server.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <event2/event.h>
#include <event2/listener.h>
#include <event2/bufferevent.h>

// 读缓冲区回调
void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
    char buf[1024] = {0};   
    bufferevent_read(bev, buf, sizeof(buf));
    printf("client say: %s\n", buf);

    char *p = "我是服务器, 已经成功收到你发送的数据!";
    // 发数据给客户端
    bufferevent_write(bev, p, strlen(p)+1);
    sleep(1);
}

// 写缓冲区回调
void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
    printf("I'm服务器, 成功写数据给客户端,写缓冲区回调函数被回调...\n"); 
}

// 事件
void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *arg)
{
    if (events & BEV_EVENT_EOF)
    {
        printf("connection closed\n");  
    }
    else if(events & BEV_EVENT_ERROR)   
    {
        printf("some other error\n");
    }
    
    bufferevent_free(bev);    
    printf("buffevent 资源已经被释放...\n"); 
}



void cb_listener(
        struct evconnlistener *listener, 
        evutil_socket_t fd, 
        struct sockaddr *addr, 
        int len, void *ptr)
{
   printf("connect new client\n");

   struct event_base* base = (struct event_base*)ptr;
   // 通信操作
   // 添加新事件
   struct bufferevent *bev;
   bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

   // 给bufferevent缓冲区设置回调
   bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, event_cb, NULL);
   bufferevent_enable(bev, EV_READ);
}


int main(int argc, const char* argv[])
{

    // init server 
    struct sockaddr_in serv;

    memset(&serv, 0, sizeof(serv));
    serv.sin_family = AF_INET;
    serv.sin_port = htons(9876);
    serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    struct event_base* base;
    base = event_base_new();
    // 创建套接字
    // 绑定
    // 接收连接请求
    struct evconnlistener* listener;
    listener = evconnlistener_new_bind(base, cb_listener, base, 
                                  LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLE, 
                                  -1, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

    event_base_dispatch(base);

    evconnlistener_free(listener);
    event_base_free(base);

    return 0;
}

client.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <event2/bufferevent.h>
#include <event2/event.h>
#include <arpa/inet.h>

void read_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
    char buf[1024] = {0}; 
    bufferevent_read(bev, buf, sizeof(buf));

    printf("fwq say:%s\n", buf);

    bufferevent_write(bev, buf, strlen(buf)+1);
    sleep(1);
}

void write_cb(struct bufferevent *bev, void *arg)
{
    printf("----------我是客户端的写回调函数,没啥用\n"); 
}

void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *arg)
{
    if (events & BEV_EVENT_EOF)
    {
        printf("connection closed\n");  
    }
    else if(events & BEV_EVENT_ERROR)   
    {
        printf("some other error\n");
    }
    else if(events & BEV_EVENT_CONNECTED)
    {
        printf("已经连接服务器...\\(^o^)/...\n");
        return;
    }
    
    // 释放资源
    bufferevent_free(bev);
}

// 客户端与用户交互，从终端读取数据写给服务器
void read_terminal(evutil_socket_t fd, short what, void *arg)
{
    // 读数据
    char buf[1024] = {0};
    int len = read(fd, buf, sizeof(buf));

    struct bufferevent* bev = (struct bufferevent*)arg;
    // 发送数据
    bufferevent_write(bev, buf, len+1);
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    struct event_base* base = NULL;
    base = event_base_new();

    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 通信的fd放到bufferevent中
    struct bufferevent* bev = NULL;
    bev = bufferevent_socket_new(base, fd, BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE);

    // init server info
    struct sockaddr_in serv;
    memset(&serv, 0, sizeof(serv));
    serv.sin_family = AF_INET;
    serv.sin_port = htons(9876);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr);

    // 连接服务器
    bufferevent_socket_connect(bev, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

    // 设置回调
    bufferevent_setcb(bev, read_cb, write_cb, event_cb, NULL);

    // 设置读回调生效
    bufferevent_enable(bev, EV_READ);

    // 创建事件
    struct event* ev = event_new(base, STDIN_FILENO, EV_READ | EV_PERSIST,
                                 read_terminal, bev);
    // 添加事件                     
    event_add(ev, NULL);

    // 启动循环监听
    event_base_dispatch(base);

    //  销毁
    event_free(ev);
    event_base_free(base);

    return 0;
}

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KAN: Kolmogorov–Arnold Networks 论文链接&#xff1a;https://arxiv.org/abs/2404.19756 代码链接&#xff1a;https://github.com/KindXiaoming/pykan 项目链接&#xff1a;https://kindxiaoming.github.io/pykan/intro.html Abstract 受Kolmogorov-Arnold表示定理的启…
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FX95GT FX505GT windows 11 触摸板安装

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FX95GT FX505GT windows 11 触摸板驱动安装 如果正常使用 exe 文件安装不上&#xff0c;请在 ‘设置’ 》 ‘系统信息 ’》 驱动下载地址 如果正常使用 exe 文件安装不上&#xff0c;请在 ‘设置’ 》 ‘系统信息 ’》 高级系统设置 设备管理 在电脑上点右键&#xff0c;选择…
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光端机(2)——光纤通信学习笔记九

光端机(2)——光纤通信学习笔记九

学习笔记里面只关注基本原理和概念&#xff0c;复杂的公式和推导都没有涉及 光端机 光发射机 作用&#xff1a;实现电光转换。将来自电端机的电信号对光源发出的光波进行调制&#xff0c;然后将调制好的光信号耦合到光线中传输。 基本性能要求 1.合适的发光波长&#xff08;光…
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SCI一区 | WOA-BiTCN-BiGRU-Attention多输入单输出回归预测（Matlab）

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SCI一区 | WOA-BiTCN-BiGRU-Attention多输入单输出回归预测&#xff08;Matlab&#xff09; 目录 SCI一区 | WOA-BiTCN-BiGRU-Attention多输入单输出回归预测&#xff08;Matlab&#xff09;效果一览基本介绍程序设计参考资料 效果一览 基本介绍 1.Matlab实现WOA-BiTCN-BiGRU-A…
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Transformer - 编码器和解码器中的QKV分别来自哪

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Transformer - 编码器和解码器中的QKV分别来自哪 flyfish Transformer - 注意⼒机制 Scaled Dot-Product Attention 计算过程 Transformer - 注意⼒机制 代码实现 Transformer - 注意⼒机制 Scaled Dot-Product Attention不同的代码比较 Transformer - 注意⼒机制 代码解释 Tr…
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论文架构介绍

论文架构介绍

论文架构 背景&#xff1a;建议2段左右完成&#xff0c;字数控制在500左右为佳&#xff0c;对应子题目1过渡段&#xff1a;写150字左右的过渡段&#xff0c;承上启下&#xff0c;回答部分子题目2、3的要求正文实践部分&#xff1a;一般3-7个论点&#xff0c;根据题目的要求来看…
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