Libevent实现TCP流程

BSY丶

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分类专栏： C++网络编程文章标签： linux c++

于 2023-05-08 15:55:51 首次发布

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客户端连接服务器

服务端监听服务器

创建基于socket的bufferevent

基于socket的bufferevent上启动连接

客户端连接服务器

/*
bev: bufferevent 事件对象 (封装了fd)
address、len : 等同于connect()的参数二、参数三
返回值：连接成功返回0， 发生错误返回-1
*/
int bufferevent_socket_connect(struct bufferevent *bev, 
                    struct socket *address, int addrlen);

服务端监听服务器

创建基于socket的bufferevent

/*
base：event_base
options: 表示bufferevent选项(BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE等)的位掩码
*/
struct bufferevent *bufferevent_socket_new(struct event_base *base,
                    evutil_socket_t fd, enum bufferevent_options options);

基于socket的bufferevent上启动连接

evconnlistener_new_bind()，可完成系统调用socket()、bind()、listen()、accept()的作用

#include<event2/listener.h>

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

base : 监听器用于监听连接的 event_base 。

cb： 是收到新连接时要调用的回调函数; 若cb 为 NULL, 则监听器是禁用 , 直到设置回调函数为止。其一旦被回调，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： 指针将传递给回调函数。

flags: 参数控制回调函数的行为，可以用 “|” 来进行设置

<1>LEV_OPT_LEAVE_SOCKETS_BLOCKING
默认情况下,连接监听器接收新套接字后,会将其设置为非阻塞的,以便将其用于libevent。如果不想要这种行为,可以设置这个标志。
<2>LEV_OPT_CLOSE_ON_FREE ！！！
如果设置了这个选项,释放连接监听器会关闭底层套接字。
<3>LEV_OPT_CLOSE_ON_EXEC
如果设置了这个选项,连接监听器会为底层套接字设置 close-on-exec 标志。更多信息请查看 fcntl 和FD_CLOEXEC的平台文档。
<4>LEV_OPT_REUSEABLE
某些平台在默认情况下 ,关闭某监听套接字后 ,要过一会儿其他套接字才可以绑定到同一个端口。设置这个标志会让 libevent 标记套接字是可重用的,这样一旦关闭,可以立即打开其他套接字,在相同端口进行监听。
<5>LEV_OPT_THREADSAFE ！！！
为监听器分配锁,这样就可以在多个线程中安全地使用。
backlog：是任何时刻网络栈允许处于还未接受状态的最大未决连接数。若backlog 是负的,libevent 会试图挑选一个较好的值 ; 如果为0,libevent 认为已经对提供的套接字调用了listen()。
sa：服务器IP+Port
socklen: sa的大小

回调函数类型：

/*
listener: evconnlistener_new_bind函数的返回值
sock: 用于通信（所谓的cfd）的文件描述符
addr: 客户端的IP+端口
len: addr的len
ptr: 外部ptr传递进来值
成功:返回创建成功的监听器
*/
typedef void (*evconnlistener cb)(
    struct evconnlistener *listener,
    evutil_socket_t sock,
    struct sockaddr *addr,
    int len,
    void *ptr);

注：该回调函数，不由我们调用，是框架自动调用。因此，只需知晓参数含义即可！！！

释放监听服务器

void evconnlistener_free(struct evconnlistener *lev);

Libevent实现TCP服务器

1、创建event_base
2、创建服务器连接监听器evconnlistener_new_bind();
3、在evconnlistener_new_bind()的回调函数中，处理接受连接后的操作
4、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fd(文件描述符)，用于跟客户端通信(读、写）
5、使用bufferevent_socket_new()创建一个新的bufferevent事件，将fd封装到这个事件对象中
6、使用bufferevent_setcb()给这个事件对象的read、write、event设置回调
7、设置bufferevent的读写缓冲区enable / disable
8、接受、发送数据 bufferevent_read() / bufferevent_write()
9、启动循环监听event_base_dispath()
10、释放资源

server端代码实现

#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, 
                                  36, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv));

    event_base_dispatch(base);

    evconnlistener_free(listener);
    event_base_free(base);

    return 0;
}

Libevent实现TCP客户端

1、创建event_base
2、使用bufferevent_socket_new() 创建一个用跟服务器通信的bufferevent事件对象
3、使用bufferevent_socket_connect() 连接服务器
4、使用bufferevent_setcb()给bufferevent对象的read、write、event设置回调
5、设置bufferevent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

client端代码实现

#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,没什么实际用处\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);

    event_base_dispatch(base);

    event_free(ev);
    
    event_base_free(base);

    return 0;
}