libevent札记 - C语言也能实现多态

0.前言

在C++中，提供了虚函数来实现多态，libevent是用C 语言写的，在libevent中，这是通过函数指针来实现的。

1. 从IO复用封装看多态的实现

1.1 多态的关键

Libevent能够支持多种I/O多路复用技术来实现对事件的处理，关键在于结构体eventop，这个结构体的成员是一系列的函数指针, 定义在event-internal.h文件中：

struct eventop {
const char *name;
void *(*init)(struct event_base *);
int (*add)(struct event_base *, evutil_socket_t fd, short old, short events, void *fdinfo);
int (*del)(struct event_base *, evutil_socket_t fd, short old, short events, void *fdinfo);
int (*dispatch)(struct event_base *, struct timeval *);
void (*dealloc)(struct event_base *);
int need_reinit;
enum event_method_feature features;
size_t fdinfo_len;
};

在 libevent 中，每种 I/O demultiplex 机制的实现都必须提供这五个函数接口，来完成自

身的初始化、销毁释放；对事件的注册、注销和分发。

比如对于 epoll， libevent 实现了 5 个对应的接口函数，并在初始化时并将 eventop 的5个函数指针指向这 5 个函数，那么程序就可以使用 epoll 作为 I/O demultiplex 机制了。

1.2 根据系统环境选择IO复用机制的优先级

全局静态数组 eventops中，数组内容根据优先级顺序声明：

#ifdef _EVENT_HAVE_POLL
extern const struct eventop pollops;
#endif

#ifdef _EVENT_HAVE_EPOLL
extern const struct eventop epollops;
#endif

/* In order of preference */
static const struct eventop *eventops[] = {
#ifdef _EVENT_HAVE_WORKING_KQUEUE
&kqops,
#endif

#ifdef _EVENT_HAVE_EPOLL
&epollops,
#endif

#ifdef _EVENT_HAVE_POLL
&pollops,
#endif
#ifdef WIN32
&win32ops,
#endif
NULL
};

然后 libevent 根据系统配置和编译选项决定使用哪一种 I/O demultiplex 机制，函数 event_base_new_with_config()中：

base->evbase = NULL;
for (i = 0; eventops[i] && !base->evbase; i++) {
base->evsel = eventops[i];
base->evbase = base->evsel->init(base);
}

以 Linux 下面的 epoll 为例，实现在源文件 epoll.c 中， eventops 对象 epollops 定义如下：

const struct eventop epollops = {
"epoll",
epoll_init,
epoll_add,
epoll_del,
epoll_dispatch,
epoll_dealloc,
1, /* need reinit */
EV_FEATURE_ET|EV_FEATURE_O1,
0
};

变量 epollops 中的函数指针具体声明如下，注意到其返回值和参数都和 eventop 中的定

义严格一致，这是函数指针的语法限制。

static void *epoll_init (struct event_base *);
static int epoll_add (void *, struct event *);
static int epoll_del (void *, struct event *);
static int epoll_dispatch(struct event_base *, void *, struct timeval *);
static void epoll_dealloc (struct event_base *, void *);

那么如果选择的是 epoll，那么调用结构体 eventop 的 init 和 dispatch 函数指针时，实际调用的函数就是 epoll 的初始化函数 epoll_init()和事件分发函数 epoll_dispatch()了；

同样的，上面 epollops 以及 epoll 的各种函数都直接定义在了 epoll.c 源文件中，对外都是不可见的。

对于 libevent 的使用者而言，完全不会知道它们的存在，对 epoll 的使用也是通过 eventop 来完成的，达到了信息隐藏的目的。

2 小节

首先是定义结构体eventop，结构体包含一系列的函数指针 –> 通过头文件根据系统环境选择相应的IO复用机制函数指针 –> 指向具体的IO复用机制函数

从上面可以看出，让libevent实现多态，支持多种 I/O 复用机制的方法通过借助于函数指针实现就 OK 了。

通过对源代码的分析也可以看出， Libevent 是在编译阶段选择系统的 I/O 复用 机制的，而不支持在运行阶段根据配置再次选择。