struct evbuffer 添加数据方法

前言

可以说对于任何网络库(模块)而言，一个缓冲模块都是必不可少的。缓冲模块主要用于缓冲从网络接收到的数据，以及

用户提交的数据(用于发送)。很多时候，我们还需要将网络模块层(非TCP层)的这些缓冲数据拷贝到用户层，而这些内存拷贝

都会消耗时间。

在这里，我简要分析下libevent的相关代码(event.h和buffer.c)。

结构

关于libevent的缓冲模块，主要就是围绕evbuffer结构体展开。先看下evbuffer的定义：

struct evbuffer{

// 当前有效缓冲区的内存起始地址

u_char *buffer;

// 整个分配(realloc)用来缓冲的内存起始地址

u_char *orig_buffer;

// origin_buffer和buffer之间的字节数

size_t misalign;

// 整个分配用来缓冲的内存字节数

size_t totallen;

// 当前有效缓冲区的长度(字节数)

size_t off;

//回到函数，当缓冲区有变化的时候会被调用

void (*cb)(struct evbuffer *, size_t, size_t, void *);

//回调函数的参数

void *cbarg;

};

libevent的缓冲是一个连续的内存区域，其处理数据的方式(写数据和读数据)更像一个队列操作方式：从后写入，从前

读出。evbuffer分别设置相关指针(一个指标)用于指示读出位置和写入位置。其大致结构如图：



orig_buffer指向由realloc分配的连续内存区域，buffer指向有效数据的内存区域，totallen表示orig_buffer指向的内存

区域的大小，misalign表示buffer相对于orig_buffer的偏移，off表示有效数据的长度。

实际运作
这里我将结合具体的代码分析libevent是如何操作上面那个队列式的evbuffer的，先看一些辅助函数：

void evbuffer_drain(struct evbuffer *buf, size_t len)

该函数主要操作一些指标，当每次从evbuffer里读取数据时，libevent便会将buffer指针后移，同时增大misalign，减小off，

而该函数正是做这件事的。说白了，该函数就是用于调整缓冲队列的前向指标。

int evbuffer_expand(struct evbuffer *buf, size_t datlen)

该函数用于扩充evbuffer的容量。每次向evbuffer写数据时，都是将数据写到buffer+off后，buffer到buffer+off之间已被

使用，保存的是有效数据，而orig_buffer和buffer之间则是因为读取数据移动指标而形成的无效区域。

evbuffer_expand的扩充策略在于，首先判断如果让出orig_buffer和buffer之间的空闲区域是否可以容纳添加的数据，如果

可以，则移动buffer和buffer+off之间的数据到orig_buffer和orig_buffer+off之间(有可能发生内存重叠，所以这里移动调用的

是memmove)，然后把新的数据拷贝到orig_buffer+off之后；如果不可以容纳，那么重新分配更大的空间(realloc)，同样会移动

数据。

扩充内存的策略为：确保新的内存区域最小尺寸为256，且以乘以2的方式逐步扩大(256、512、1024、...)。
了解了以上两个函数，看其他函数就比较简单了。可以看看具体的读数据和写数据：

int evbuffer_add(struct evbuffer *buf, const void *data, size_t datlen)

该函数用于添加一段用户数据到evbuffer中。很简单，就是先判断是否有足够的空闲内存，如果没有则调用evbuffer_expand

扩充之，然后直接memcpy，更新off指标。

int evbuffer_remove(struct evbuffer *buf, void *data, size_t datlen)

该函数用于将evbuffer中的数据复制给用户空间(读数据)。简单地将数据memcpy，然后调用evbuffer_drain移动相关指标。

struct evbuffer* evbuffer_new(void)
动态分配一个struct evbuffer结构，需要调用evbuffer_free释放内存。

void evbuffer_free(struct evbuffer *buffer)
释放buffer所占用的内存。

int evbuffer_add_buffer(struct evbuffer *outbuf, struct evbuffer *inbuf)

移动数据从一个evbuffer到另一个evbuffer。

实际上还是调用了evbuffer_add添加数据到outbuf中。但会清除inbuf中的数据。

返回值：成功返回0， 失败返回-1。

int evbuffer_add_printf( struct evbuffer *, const char* fmt,

)
添加一个格式化的字符串到evbuffer尾部。

u_char *evbuffer_find(struct evbuffer *buffer, const u_char *what, size_t len)

查找缓冲区中是否存在指定的字符串what。

注意这里使用的是u_char类型，说明有可能查找的数据不是以’\0’结尾

如果存在返回指向字符串what的指针，没有则返回NULL。

int evbuffer_read(struct evbuffer *buf, int fd, int howmuch)
调用read/recv函数，从文件描述符fd上读取数据到evbuffer中。如果缓冲区不够，调用evbuffer_expand扩充缓冲区。

int evbuffer_write(struct evbuffer *buffer, int fd)
把缓冲区中的数据，调用send/write函数写入文件描述符fd上， 如果send/write函数写入的字节数大于0，则调用evbuffer_drain删除已写的数据。

char *evbuffer_readline(struct evbuffer *buffer)

读取数据以"\r\n","\n\r", "\r" 或者 "\n"结尾。

返回动态分配内存，需要调用者自己使用free来释放内存。返回一个以“\0”结尾的字符串。

void evbuffer_setcb(struct evbuffer *buffer,

void (*cb)(struct evbuffer *, size_t, size_t, void *),

void *cbarg)
设置回调函数。当缓冲区中发生变化时， 调用设置的回调函数。

Evbuffer提供的API已经全部介绍完毕，接下来我们通过一个实例进一步学习如何使用evbuffer, 想要使用evbuffer，系统里必须已经安装了libevent。

例子代码如下：evbuffer-test.c

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <assert.h>

//引入libevent头文件

#include "event.h"

int main(int argc, char** argv)

{

struct evbuffer* buff = NULL;

char c, c2[3] = {0};

buff = evbuffer_new();

assert(buff != NULL);

evbuffer_add(buff, "1", 1);

evbuffer_add(buff, "2", 1);

evbuffer_add(buff, "3", 1);

evbuffer_add_printf(buff, "%d%d", 4, 5);

assert(buff->off == 5);

evbuffer_remove(buff, &c, sizeof(char));

assert(c == '1');

evbuffer_remove(buff, &c, sizeof(char));

assert(c == '2');

evbuffer_remove(buff, &c, sizeof(char));

assert(c == '3');

evbuffer_remove(buff, c2, 2);

assert(strcmp(c2, "45") == 0);

assert(buff->off == 0);

evbuffer_add(buff, "test\r\n", 6);

assert(buff->off == 6);

char* line = evbuffer_readline(buff);

assert(strcmp(line, "test") ==0);

assert(buff->off == 0);

free(line);

evbuffer_free(buff);

printf("ok\n");

return 0;

}