“深入浅出”系列之C++：（8）libevent 库

libevent 是一个开源的高性能事件通知库，它为处理异步 I/O 事件提供了一个通用的接口。该库采用事件驱动的编程模型，允许开发者在多个 I/O 源（如套接字、文件描述符等）上监听事件，并在事件发生时执行相应的回调函数。libevent 支持多种 I/O 多路复用机制，如 select、poll、epoll 等，能根据不同的操作系统自动选择最合适的机制，从而在不同平台上都能实现高效的性能。

初始化与清理

在使用 libevent 之前，需要先初始化一个事件库实例，使用完毕后要进行清理。以下是一个简单的初始化和清理示例：

#include <event2/event.h>
#include <iostream>

int main() {
    // 初始化事件库
    struct event_base* base = event_base_new();
    if (!base) {
        std::cerr << "Failed to initialize event base." << std::endl;
        return 1;
    }

    // 在这里添加事件处理代码

    // 清理事件库
    event_base_free(base);
    return 0;
}

添加事件

接下来，我们可以添加一个简单的定时器事件。定时器事件会在指定的时间后触发回调函数。

#include <event2/event.h>
#include <iostream>

void timer_callback(evutil_socket_t fd, short event, void* arg) {
    std::cout << "Timer event triggered!" << std::endl;
    struct event_base* base = static_cast<struct event_base*>(arg);
    event_base_loopbreak(base); // 停止事件循环
}

int main() {
    struct event_base* base = event_base_new();
    if (!base) {
        std::cerr << "Failed to initialize event base." << std::endl;
        return 1;
    }

    struct timeval tv;
    evutil_timerclear(&tv);
    tv.tv_sec = 2; // 2 秒后触发

    struct event* timer_event = event_new(base, -1, EV_PERSIST, timer_callback, base);
    if (!timer_event) {
        std::cerr << "Failed to create timer event." << std::endl;
        event_base_free(base);
        return 1;
    }

    event_add(timer_event, &tv);

    // 进入事件循环
    event_base_dispatch(base);

    event_free(timer_event);
    event_base_free(base);
    return 0;
}

事件循环

事件循环是 libevent 的核心部分，它会不断地监听事件，并在事件发生时调用相应的回调函数。event_base_dispatch 函数会一直运行，直到所有事件处理完毕或者调用了 event_base_loopbreak 或 event_base_loopexit 函数。

使用场景

网络服务器开发

libevent 非常适合用于开发高性能的网络服务器。例如，一个简单的 TCP 服务器可以使用 libevent 来监听客户端连接，并在有新连接到来时进行处理。

#include <event2/event.h>
#include <event2/listener.h>
#include <iostream>

void accept_conn_cb(struct evconnlistener* listener, evutil_socket_t fd, struct sockaddr* addr, int socklen, void* user_data) {
    std::cout << "New connection accepted." << std::endl;
    // 在这里可以处理新连接
}

void accept_error_cb(struct evconnlistener* listener, void* user_data) {
    struct event_base* base = evconnlistener_get_base(listener);
    int err = EVUTIL_SOCKET_ERROR();
    std::cerr << "Got an error " << err << " on the listener. " << evutil_socket_error_to_string(err) << std::endl;
    event_base_loopexit(base, nullptr);
}

int main() {
    struct event_base* base = event_base_new();
    if (!base) {
        std::cerr << "Failed to initialize event base." << std::endl;
        return 1;
    }

    struct sockaddr_in sin;
    memset(&sin, 0, sizeof(sin));
    sin.sin_family = AF_INET;
    sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    sin.sin_port = htons(8080);

    struct evconnlistener* listener = evconnlistener_new_bind(base, accept_conn_cb, nullptr, LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE | LEV_OPT_REUSEABLE, -1, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin));
    if (!listener) {
        std::cerr << "Could not create a listener." << std::endl;
        event_base_free(base);
        return 1;
    }

    evconnlistener_set_error_cb(listener, accept_error_cb);

    event_base_dispatch(base);

    evconnlistener_free(listener);
    event_base_free(base);
    return 0;
}

异步 I/O 操作

在需要进行大量异步 I/O 操作的场景中，libevent 可以帮助我们高效地管理这些操作。例如，同时进行多个文件的读写操作，或者与多个远程服务器进行通信。

总之，libevent 是 C++ 网络编程中一款非常实用的工具，它的高性能和灵活性使其在各种网络应用开发中都能发挥重要作用。