]> git.llucax.com Git - software/libev.git/blob - ev.pod
*** empty log message ***
[software/libev.git] / ev.pod
1 =head1 NAME
2
3 libev - a high performance full-featured event loop written in C
4
5 =head1 SYNOPSIS
6
7   #include <ev.h>
8
9 =head1 EXAMPLE PROGRAM
10
11   #include <ev.h>
12
13   ev_io stdin_watcher;
14   ev_timer timeout_watcher;
15
16   /* called when data readable on stdin */
17   static void
18   stdin_cb (EV_P_ struct ev_io *w, int revents)
19   {
20     /* puts ("stdin ready"); */
21     ev_io_stop (EV_A_ w); /* just a syntax example */
22     ev_unloop (EV_A_ EVUNLOOP_ALL); /* leave all loop calls */
23   }
24
25   static void
26   timeout_cb (EV_P_ struct ev_timer *w, int revents)
27   {
28     /* puts ("timeout"); */
29     ev_unloop (EV_A_ EVUNLOOP_ONE); /* leave one loop call */
30   }
31
32   int
33   main (void)
34   {
35     struct ev_loop *loop = ev_default_loop (0);
36
37     /* initialise an io watcher, then start it */
38     ev_io_init (&stdin_watcher, stdin_cb, /*STDIN_FILENO*/ 0, EV_READ);
39     ev_io_start (loop, &stdin_watcher);
40
41     /* simple non-repeating 5.5 second timeout */
42     ev_timer_init (&timeout_watcher, timeout_cb, 5.5, 0.);
43     ev_timer_start (loop, &timeout_watcher);
44
45     /* loop till timeout or data ready */
46     ev_loop (loop, 0);
47
48     return 0;
49   }
50
51 =head1 DESCRIPTION
52
53 The newest version of this document is also available as a html-formatted
54 web page you might find easier to navigate when reading it for the first
55 time: L<http://cvs.schmorp.de/libev/ev.html>.
56
57 Libev is an event loop: you register interest in certain events (such as a
58 file descriptor being readable or a timeout occuring), and it will manage
59 these event sources and provide your program with events.
60
61 To do this, it must take more or less complete control over your process
62 (or thread) by executing the I<event loop> handler, and will then
63 communicate events via a callback mechanism.
64
65 You register interest in certain events by registering so-called I<event
66 watchers>, which are relatively small C structures you initialise with the
67 details of the event, and then hand it over to libev by I<starting> the
68 watcher.
69
70 =head1 FEATURES
71
72 Libev supports C<select>, C<poll>, the Linux-specific C<epoll>, the
73 BSD-specific C<kqueue> and the Solaris-specific event port mechanisms
74 for file descriptor events (C<ev_io>), the Linux C<inotify> interface
75 (for C<ev_stat>), relative timers (C<ev_timer>), absolute timers
76 with customised rescheduling (C<ev_periodic>), synchronous signals
77 (C<ev_signal>), process status change events (C<ev_child>), and event
78 watchers dealing with the event loop mechanism itself (C<ev_idle>,
79 C<ev_embed>, C<ev_prepare> and C<ev_check> watchers) as well as
80 file watchers (C<ev_stat>) and even limited support for fork events
81 (C<ev_fork>).
82
83 It also is quite fast (see this
84 L<benchmark|http://libev.schmorp.de/bench.html> comparing it to libevent
85 for example).
86
87 =head1 CONVENTIONS
88
89 Libev is very configurable. In this manual the default configuration will
90 be described, which supports multiple event loops. For more info about
91 various configuration options please have a look at B<EMBED> section in
92 this manual. If libev was configured without support for multiple event
93 loops, then all functions taking an initial argument of name C<loop>
94 (which is always of type C<struct ev_loop *>) will not have this argument.
95
96 =head1 TIME REPRESENTATION
97
98 Libev represents time as a single floating point number, representing the
99 (fractional) number of seconds since the (POSIX) epoch (somewhere near
100 the beginning of 1970, details are complicated, don't ask). This type is
101 called C<ev_tstamp>, which is what you should use too. It usually aliases
102 to the C<double> type in C, and when you need to do any calculations on
103 it, you should treat it as such.
104
105 =head1 GLOBAL FUNCTIONS
106
107 These functions can be called anytime, even before initialising the
108 library in any way.
109
110 =over 4
111
112 =item ev_tstamp ev_time ()
113
114 Returns the current time as libev would use it. Please note that the
115 C<ev_now> function is usually faster and also often returns the timestamp
116 you actually want to know.
117
118 =item int ev_version_major ()
119
120 =item int ev_version_minor ()
121
122 You can find out the major and minor ABI version numbers of the library
123 you linked against by calling the functions C<ev_version_major> and
124 C<ev_version_minor>. If you want, you can compare against the global
125 symbols C<EV_VERSION_MAJOR> and C<EV_VERSION_MINOR>, which specify the
126 version of the library your program was compiled against.
127
128 These version numbers refer to the ABI version of the library, not the
129 release version.
130
131 Usually, it's a good idea to terminate if the major versions mismatch,
132 as this indicates an incompatible change. Minor versions are usually
133 compatible to older versions, so a larger minor version alone is usually
134 not a problem.
135
136 Example: Make sure we haven't accidentally been linked against the wrong
137 version.
138
139   assert (("libev version mismatch",
140            ev_version_major () == EV_VERSION_MAJOR
141            && ev_version_minor () >= EV_VERSION_MINOR));
142
143 =item unsigned int ev_supported_backends ()
144
145 Return the set of all backends (i.e. their corresponding C<EV_BACKEND_*>
146 value) compiled into this binary of libev (independent of their
147 availability on the system you are running on). See C<ev_default_loop> for
148 a description of the set values.
149
150 Example: make sure we have the epoll method, because yeah this is cool and
151 a must have and can we have a torrent of it please!!!11
152
153   assert (("sorry, no epoll, no sex",
154            ev_supported_backends () & EVBACKEND_EPOLL));
155
156 =item unsigned int ev_recommended_backends ()
157
158 Return the set of all backends compiled into this binary of libev and also
159 recommended for this platform. This set is often smaller than the one
160 returned by C<ev_supported_backends>, as for example kqueue is broken on
161 most BSDs and will not be autodetected unless you explicitly request it
162 (assuming you know what you are doing). This is the set of backends that
163 libev will probe for if you specify no backends explicitly.
164
165 =item unsigned int ev_embeddable_backends ()
166
167 Returns the set of backends that are embeddable in other event loops. This
168 is the theoretical, all-platform, value. To find which backends
169 might be supported on the current system, you would need to look at
170 C<ev_embeddable_backends () & ev_supported_backends ()>, likewise for
171 recommended ones.
172
173 See the description of C<ev_embed> watchers for more info.
174
175 =item ev_set_allocator (void *(*cb)(void *ptr, long size))
176
177 Sets the allocation function to use (the prototype is similar - the
178 semantics is identical - to the realloc C function). It is used to
179 allocate and free memory (no surprises here). If it returns zero when
180 memory needs to be allocated, the library might abort or take some
181 potentially destructive action. The default is your system realloc
182 function.
183
184 You could override this function in high-availability programs to, say,
185 free some memory if it cannot allocate memory, to use a special allocator,
186 or even to sleep a while and retry until some memory is available.
187
188 Example: Replace the libev allocator with one that waits a bit and then
189 retries).
190
191    static void *
192    persistent_realloc (void *ptr, size_t size)
193    {
194      for (;;)
195        {
196          void *newptr = realloc (ptr, size);
197
198          if (newptr)
199            return newptr;
200
201          sleep (60);
202        }
203    }
204
205    ...
206    ev_set_allocator (persistent_realloc);
207
208 =item ev_set_syserr_cb (void (*cb)(const char *msg));
209
210 Set the callback function to call on a retryable syscall error (such
211 as failed select, poll, epoll_wait). The message is a printable string
212 indicating the system call or subsystem causing the problem. If this
213 callback is set, then libev will expect it to remedy the sitution, no
214 matter what, when it returns. That is, libev will generally retry the
215 requested operation, or, if the condition doesn't go away, do bad stuff
216 (such as abort).
217
218 Example: This is basically the same thing that libev does internally, too.
219
220    static void
221    fatal_error (const char *msg)
222    {
223      perror (msg);
224      abort ();
225    }
226
227    ...
228    ev_set_syserr_cb (fatal_error);
229
230 =back
231
232 =head1 FUNCTIONS CONTROLLING THE EVENT LOOP
233
234 An event loop is described by a C<struct ev_loop *>. The library knows two
235 types of such loops, the I<default> loop, which supports signals and child
236 events, and dynamically created loops which do not.
237
238 If you use threads, a common model is to run the default event loop
239 in your main thread (or in a separate thread) and for each thread you
240 create, you also create another event loop. Libev itself does no locking
241 whatsoever, so if you mix calls to the same event loop in different
242 threads, make sure you lock (this is usually a bad idea, though, even if
243 done correctly, because it's hideous and inefficient).
244
245 =over 4
246
247 =item struct ev_loop *ev_default_loop (unsigned int flags)
248
249 This will initialise the default event loop if it hasn't been initialised
250 yet and return it. If the default loop could not be initialised, returns
251 false. If it already was initialised it simply returns it (and ignores the
252 flags. If that is troubling you, check C<ev_backend ()> afterwards).
253
254 If you don't know what event loop to use, use the one returned from this
255 function.
256
257 The flags argument can be used to specify special behaviour or specific
258 backends to use, and is usually specified as C<0> (or C<EVFLAG_AUTO>).
259
260 The following flags are supported:
261
262 =over 4
263
264 =item C<EVFLAG_AUTO>
265
266 The default flags value. Use this if you have no clue (it's the right
267 thing, believe me).
268
269 =item C<EVFLAG_NOENV>
270
271 If this flag bit is ored into the flag value (or the program runs setuid
272 or setgid) then libev will I<not> look at the environment variable
273 C<LIBEV_FLAGS>. Otherwise (the default), this environment variable will
274 override the flags completely if it is found in the environment. This is
275 useful to try out specific backends to test their performance, or to work
276 around bugs.
277
278 =item C<EVFLAG_FORKCHECK>
279
280 Instead of calling C<ev_default_fork> or C<ev_loop_fork> manually after
281 a fork, you can also make libev check for a fork in each iteration by
282 enabling this flag.
283
284 This works by calling C<getpid ()> on every iteration of the loop,
285 and thus this might slow down your event loop if you do a lot of loop
286 iterations and little real work, but is usually not noticeable (on my
287 Linux system for example, C<getpid> is actually a simple 5-insn sequence
288 without a syscall and thus I<very> fast, but my Linux system also has
289 C<pthread_atfork> which is even faster).
290
291 The big advantage of this flag is that you can forget about fork (and
292 forget about forgetting to tell libev about forking) when you use this
293 flag.
294
295 This flag setting cannot be overriden or specified in the C<LIBEV_FLAGS>
296 environment variable.
297
298 =item C<EVBACKEND_SELECT>  (value 1, portable select backend)
299
300 This is your standard select(2) backend. Not I<completely> standard, as
301 libev tries to roll its own fd_set with no limits on the number of fds,
302 but if that fails, expect a fairly low limit on the number of fds when
303 using this backend. It doesn't scale too well (O(highest_fd)), but its usually
304 the fastest backend for a low number of fds.
305
306 =item C<EVBACKEND_POLL>    (value 2, poll backend, available everywhere except on windows)
307
308 And this is your standard poll(2) backend. It's more complicated than
309 select, but handles sparse fds better and has no artificial limit on the
310 number of fds you can use (except it will slow down considerably with a
311 lot of inactive fds). It scales similarly to select, i.e. O(total_fds).
312
313 =item C<EVBACKEND_EPOLL>   (value 4, Linux)
314
315 For few fds, this backend is a bit little slower than poll and select,
316 but it scales phenomenally better. While poll and select usually scale like
317 O(total_fds) where n is the total number of fds (or the highest fd), epoll scales
318 either O(1) or O(active_fds).
319
320 While stopping and starting an I/O watcher in the same iteration will
321 result in some caching, there is still a syscall per such incident
322 (because the fd could point to a different file description now), so its
323 best to avoid that. Also, dup()ed file descriptors might not work very
324 well if you register events for both fds.
325
326 Please note that epoll sometimes generates spurious notifications, so you
327 need to use non-blocking I/O or other means to avoid blocking when no data
328 (or space) is available.
329
330 =item C<EVBACKEND_KQUEUE>  (value 8, most BSD clones)
331
332 Kqueue deserves special mention, as at the time of this writing, it
333 was broken on all BSDs except NetBSD (usually it doesn't work with
334 anything but sockets and pipes, except on Darwin, where of course its
335 completely useless). For this reason its not being "autodetected"
336 unless you explicitly specify it explicitly in the flags (i.e. using
337 C<EVBACKEND_KQUEUE>).
338
339 It scales in the same way as the epoll backend, but the interface to the
340 kernel is more efficient (which says nothing about its actual speed, of
341 course). While starting and stopping an I/O watcher does not cause an
342 extra syscall as with epoll, it still adds up to four event changes per
343 incident, so its best to avoid that.
344
345 =item C<EVBACKEND_DEVPOLL> (value 16, Solaris 8)
346
347 This is not implemented yet (and might never be).
348
349 =item C<EVBACKEND_PORT>    (value 32, Solaris 10)
350
351 This uses the Solaris 10 port mechanism. As with everything on Solaris,
352 it's really slow, but it still scales very well (O(active_fds)).
353
354 Please note that solaris ports can result in a lot of spurious
355 notifications, so you need to use non-blocking I/O or other means to avoid
356 blocking when no data (or space) is available.
357
358 =item C<EVBACKEND_ALL>
359
360 Try all backends (even potentially broken ones that wouldn't be tried
361 with C<EVFLAG_AUTO>). Since this is a mask, you can do stuff such as
362 C<EVBACKEND_ALL & ~EVBACKEND_KQUEUE>.
363
364 =back
365
366 If one or more of these are ored into the flags value, then only these
367 backends will be tried (in the reverse order as given here). If none are
368 specified, most compiled-in backend will be tried, usually in reverse
369 order of their flag values :)
370
371 The most typical usage is like this:
372
373   if (!ev_default_loop (0))
374     fatal ("could not initialise libev, bad $LIBEV_FLAGS in environment?");
375
376 Restrict libev to the select and poll backends, and do not allow
377 environment settings to be taken into account:
378
379   ev_default_loop (EVBACKEND_POLL | EVBACKEND_SELECT | EVFLAG_NOENV);
380
381 Use whatever libev has to offer, but make sure that kqueue is used if
382 available (warning, breaks stuff, best use only with your own private
383 event loop and only if you know the OS supports your types of fds):
384
385   ev_default_loop (ev_recommended_backends () | EVBACKEND_KQUEUE);
386
387 =item struct ev_loop *ev_loop_new (unsigned int flags)
388
389 Similar to C<ev_default_loop>, but always creates a new event loop that is
390 always distinct from the default loop. Unlike the default loop, it cannot
391 handle signal and child watchers, and attempts to do so will be greeted by
392 undefined behaviour (or a failed assertion if assertions are enabled).
393
394 Example: Try to create a event loop that uses epoll and nothing else.
395
396   struct ev_loop *epoller = ev_loop_new (EVBACKEND_EPOLL | EVFLAG_NOENV);
397   if (!epoller)
398     fatal ("no epoll found here, maybe it hides under your chair");
399
400 =item ev_default_destroy ()
401
402 Destroys the default loop again (frees all memory and kernel state
403 etc.). None of the active event watchers will be stopped in the normal
404 sense, so e.g. C<ev_is_active> might still return true. It is your
405 responsibility to either stop all watchers cleanly yoursef I<before>
406 calling this function, or cope with the fact afterwards (which is usually
407 the easiest thing, youc na just ignore the watchers and/or C<free ()> them
408 for example).
409
410 =item ev_loop_destroy (loop)
411
412 Like C<ev_default_destroy>, but destroys an event loop created by an
413 earlier call to C<ev_loop_new>.
414
415 =item ev_default_fork ()
416
417 This function reinitialises the kernel state for backends that have
418 one. Despite the name, you can call it anytime, but it makes most sense
419 after forking, in either the parent or child process (or both, but that
420 again makes little sense).
421
422 You I<must> call this function in the child process after forking if and
423 only if you want to use the event library in both processes. If you just
424 fork+exec, you don't have to call it.
425
426 The function itself is quite fast and it's usually not a problem to call
427 it just in case after a fork. To make this easy, the function will fit in
428 quite nicely into a call to C<pthread_atfork>:
429
430     pthread_atfork (0, 0, ev_default_fork);
431
432 At the moment, C<EVBACKEND_SELECT> and C<EVBACKEND_POLL> are safe to use
433 without calling this function, so if you force one of those backends you
434 do not need to care.
435
436 =item ev_loop_fork (loop)
437
438 Like C<ev_default_fork>, but acts on an event loop created by
439 C<ev_loop_new>. Yes, you have to call this on every allocated event loop
440 after fork, and how you do this is entirely your own problem.
441
442 =item unsigned int ev_loop_count (loop)
443
444 Returns the count of loop iterations for the loop, which is identical to
445 the number of times libev did poll for new events. It starts at C<0> and
446 happily wraps around with enough iterations.
447
448 This value can sometimes be useful as a generation counter of sorts (it
449 "ticks" the number of loop iterations), as it roughly corresponds with
450 C<ev_prepare> and C<ev_check> calls.
451
452 =item unsigned int ev_backend (loop)
453
454 Returns one of the C<EVBACKEND_*> flags indicating the event backend in
455 use.
456
457 =item ev_tstamp ev_now (loop)
458
459 Returns the current "event loop time", which is the time the event loop
460 received events and started processing them. This timestamp does not
461 change as long as callbacks are being processed, and this is also the base
462 time used for relative timers. You can treat it as the timestamp of the
463 event occuring (or more correctly, libev finding out about it).
464
465 =item ev_loop (loop, int flags)
466
467 Finally, this is it, the event handler. This function usually is called
468 after you initialised all your watchers and you want to start handling
469 events.
470
471 If the flags argument is specified as C<0>, it will not return until
472 either no event watchers are active anymore or C<ev_unloop> was called.
473
474 Please note that an explicit C<ev_unloop> is usually better than
475 relying on all watchers to be stopped when deciding when a program has
476 finished (especially in interactive programs), but having a program that
477 automatically loops as long as it has to and no longer by virtue of
478 relying on its watchers stopping correctly is a thing of beauty.
479
480 A flags value of C<EVLOOP_NONBLOCK> will look for new events, will handle
481 those events and any outstanding ones, but will not block your process in
482 case there are no events and will return after one iteration of the loop.
483
484 A flags value of C<EVLOOP_ONESHOT> will look for new events (waiting if
485 neccessary) and will handle those and any outstanding ones. It will block
486 your process until at least one new event arrives, and will return after
487 one iteration of the loop. This is useful if you are waiting for some
488 external event in conjunction with something not expressible using other
489 libev watchers. However, a pair of C<ev_prepare>/C<ev_check> watchers is
490 usually a better approach for this kind of thing.
491
492 Here are the gory details of what C<ev_loop> does:
493
494    - Before the first iteration, call any pending watchers.
495    * If there are no active watchers (reference count is zero), return.
496    - Queue all prepare watchers and then call all outstanding watchers.
497    - If we have been forked, recreate the kernel state.
498    - Update the kernel state with all outstanding changes.
499    - Update the "event loop time".
500    - Calculate for how long to block.
501    - Block the process, waiting for any events.
502    - Queue all outstanding I/O (fd) events.
503    - Update the "event loop time" and do time jump handling.
504    - Queue all outstanding timers.
505    - Queue all outstanding periodics.
506    - If no events are pending now, queue all idle watchers.
507    - Queue all check watchers.
508    - Call all queued watchers in reverse order (i.e. check watchers first).
509      Signals and child watchers are implemented as I/O watchers, and will
510      be handled here by queueing them when their watcher gets executed.
511    - If ev_unloop has been called or EVLOOP_ONESHOT or EVLOOP_NONBLOCK
512      were used, return, otherwise continue with step *.
513
514 Example: Queue some jobs and then loop until no events are outsanding
515 anymore.
516
517    ... queue jobs here, make sure they register event watchers as long
518    ... as they still have work to do (even an idle watcher will do..)
519    ev_loop (my_loop, 0);
520    ... jobs done. yeah!
521
522 =item ev_unloop (loop, how)
523
524 Can be used to make a call to C<ev_loop> return early (but only after it
525 has processed all outstanding events). The C<how> argument must be either
526 C<EVUNLOOP_ONE>, which will make the innermost C<ev_loop> call return, or
527 C<EVUNLOOP_ALL>, which will make all nested C<ev_loop> calls return.
528
529 =item ev_ref (loop)
530
531 =item ev_unref (loop)
532
533 Ref/unref can be used to add or remove a reference count on the event
534 loop: Every watcher keeps one reference, and as long as the reference
535 count is nonzero, C<ev_loop> will not return on its own. If you have
536 a watcher you never unregister that should not keep C<ev_loop> from
537 returning, ev_unref() after starting, and ev_ref() before stopping it. For
538 example, libev itself uses this for its internal signal pipe: It is not
539 visible to the libev user and should not keep C<ev_loop> from exiting if
540 no event watchers registered by it are active. It is also an excellent
541 way to do this for generic recurring timers or from within third-party
542 libraries. Just remember to I<unref after start> and I<ref before stop>.
543
544 Example: Create a signal watcher, but keep it from keeping C<ev_loop>
545 running when nothing else is active.
546
547   struct ev_signal exitsig;
548   ev_signal_init (&exitsig, sig_cb, SIGINT);
549   ev_signal_start (loop, &exitsig);
550   evf_unref (loop);
551
552 Example: For some weird reason, unregister the above signal handler again.
553
554   ev_ref (loop);
555   ev_signal_stop (loop, &exitsig);
556
557 =back
558
559
560 =head1 ANATOMY OF A WATCHER
561
562 A watcher is a structure that you create and register to record your
563 interest in some event. For instance, if you want to wait for STDIN to
564 become readable, you would create an C<ev_io> watcher for that:
565
566   static void my_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents)
567   {
568     ev_io_stop (w);
569     ev_unloop (loop, EVUNLOOP_ALL);
570   }
571
572   struct ev_loop *loop = ev_default_loop (0);
573   struct ev_io stdin_watcher;
574   ev_init (&stdin_watcher, my_cb);
575   ev_io_set (&stdin_watcher, STDIN_FILENO, EV_READ);
576   ev_io_start (loop, &stdin_watcher);
577   ev_loop (loop, 0);
578
579 As you can see, you are responsible for allocating the memory for your
580 watcher structures (and it is usually a bad idea to do this on the stack,
581 although this can sometimes be quite valid).
582
583 Each watcher structure must be initialised by a call to C<ev_init
584 (watcher *, callback)>, which expects a callback to be provided. This
585 callback gets invoked each time the event occurs (or, in the case of io
586 watchers, each time the event loop detects that the file descriptor given
587 is readable and/or writable).
588
589 Each watcher type has its own C<< ev_<type>_set (watcher *, ...) >> macro
590 with arguments specific to this watcher type. There is also a macro
591 to combine initialisation and setting in one call: C<< ev_<type>_init
592 (watcher *, callback, ...) >>.
593
594 To make the watcher actually watch out for events, you have to start it
595 with a watcher-specific start function (C<< ev_<type>_start (loop, watcher
596 *) >>), and you can stop watching for events at any time by calling the
597 corresponding stop function (C<< ev_<type>_stop (loop, watcher *) >>.
598
599 As long as your watcher is active (has been started but not stopped) you
600 must not touch the values stored in it. Most specifically you must never
601 reinitialise it or call its C<set> macro.
602
603 Each and every callback receives the event loop pointer as first, the
604 registered watcher structure as second, and a bitset of received events as
605 third argument.
606
607 The received events usually include a single bit per event type received
608 (you can receive multiple events at the same time). The possible bit masks
609 are:
610
611 =over 4
612
613 =item C<EV_READ>
614
615 =item C<EV_WRITE>
616
617 The file descriptor in the C<ev_io> watcher has become readable and/or
618 writable.
619
620 =item C<EV_TIMEOUT>
621
622 The C<ev_timer> watcher has timed out.
623
624 =item C<EV_PERIODIC>
625
626 The C<ev_periodic> watcher has timed out.
627
628 =item C<EV_SIGNAL>
629
630 The signal specified in the C<ev_signal> watcher has been received by a thread.
631
632 =item C<EV_CHILD>
633
634 The pid specified in the C<ev_child> watcher has received a status change.
635
636 =item C<EV_STAT>
637
638 The path specified in the C<ev_stat> watcher changed its attributes somehow.
639
640 =item C<EV_IDLE>
641
642 The C<ev_idle> watcher has determined that you have nothing better to do.
643
644 =item C<EV_PREPARE>
645
646 =item C<EV_CHECK>
647
648 All C<ev_prepare> watchers are invoked just I<before> C<ev_loop> starts
649 to gather new events, and all C<ev_check> watchers are invoked just after
650 C<ev_loop> has gathered them, but before it invokes any callbacks for any
651 received events. Callbacks of both watcher types can start and stop as
652 many watchers as they want, and all of them will be taken into account
653 (for example, a C<ev_prepare> watcher might start an idle watcher to keep
654 C<ev_loop> from blocking).
655
656 =item C<EV_EMBED>
657
658 The embedded event loop specified in the C<ev_embed> watcher needs attention.
659
660 =item C<EV_FORK>
661
662 The event loop has been resumed in the child process after fork (see
663 C<ev_fork>).
664
665 =item C<EV_ERROR>
666
667 An unspecified error has occured, the watcher has been stopped. This might
668 happen because the watcher could not be properly started because libev
669 ran out of memory, a file descriptor was found to be closed or any other
670 problem. You best act on it by reporting the problem and somehow coping
671 with the watcher being stopped.
672
673 Libev will usually signal a few "dummy" events together with an error,
674 for example it might indicate that a fd is readable or writable, and if
675 your callbacks is well-written it can just attempt the operation and cope
676 with the error from read() or write(). This will not work in multithreaded
677 programs, though, so beware.
678
679 =back
680
681 =head2 GENERIC WATCHER FUNCTIONS
682
683 In the following description, C<TYPE> stands for the watcher type,
684 e.g. C<timer> for C<ev_timer> watchers and C<io> for C<ev_io> watchers.
685
686 =over 4
687
688 =item C<ev_init> (ev_TYPE *watcher, callback)
689
690 This macro initialises the generic portion of a watcher. The contents
691 of the watcher object can be arbitrary (so C<malloc> will do). Only
692 the generic parts of the watcher are initialised, you I<need> to call
693 the type-specific C<ev_TYPE_set> macro afterwards to initialise the
694 type-specific parts. For each type there is also a C<ev_TYPE_init> macro
695 which rolls both calls into one.
696
697 You can reinitialise a watcher at any time as long as it has been stopped
698 (or never started) and there are no pending events outstanding.
699
700 The callback is always of type C<void (*)(ev_loop *loop, ev_TYPE *watcher,
701 int revents)>.
702
703 =item C<ev_TYPE_set> (ev_TYPE *, [args])
704
705 This macro initialises the type-specific parts of a watcher. You need to
706 call C<ev_init> at least once before you call this macro, but you can
707 call C<ev_TYPE_set> any number of times. You must not, however, call this
708 macro on a watcher that is active (it can be pending, however, which is a
709 difference to the C<ev_init> macro).
710
711 Although some watcher types do not have type-specific arguments
712 (e.g. C<ev_prepare>) you still need to call its C<set> macro.
713
714 =item C<ev_TYPE_init> (ev_TYPE *watcher, callback, [args])
715
716 This convinience macro rolls both C<ev_init> and C<ev_TYPE_set> macro
717 calls into a single call. This is the most convinient method to initialise
718 a watcher. The same limitations apply, of course.
719
720 =item C<ev_TYPE_start> (loop *, ev_TYPE *watcher)
721
722 Starts (activates) the given watcher. Only active watchers will receive
723 events. If the watcher is already active nothing will happen.
724
725 =item C<ev_TYPE_stop> (loop *, ev_TYPE *watcher)
726
727 Stops the given watcher again (if active) and clears the pending
728 status. It is possible that stopped watchers are pending (for example,
729 non-repeating timers are being stopped when they become pending), but
730 C<ev_TYPE_stop> ensures that the watcher is neither active nor pending. If
731 you want to free or reuse the memory used by the watcher it is therefore a
732 good idea to always call its C<ev_TYPE_stop> function.
733
734 =item bool ev_is_active (ev_TYPE *watcher)
735
736 Returns a true value iff the watcher is active (i.e. it has been started
737 and not yet been stopped). As long as a watcher is active you must not modify
738 it.
739
740 =item bool ev_is_pending (ev_TYPE *watcher)
741
742 Returns a true value iff the watcher is pending, (i.e. it has outstanding
743 events but its callback has not yet been invoked). As long as a watcher
744 is pending (but not active) you must not call an init function on it (but
745 C<ev_TYPE_set> is safe), you must not change its priority, and you must
746 make sure the watcher is available to libev (e.g. you cannot C<free ()>
747 it).
748
749 =item callback ev_cb (ev_TYPE *watcher)
750
751 Returns the callback currently set on the watcher.
752
753 =item ev_cb_set (ev_TYPE *watcher, callback)
754
755 Change the callback. You can change the callback at virtually any time
756 (modulo threads).
757
758 =item ev_set_priority (ev_TYPE *watcher, priority)
759
760 =item int ev_priority (ev_TYPE *watcher)
761
762 Set and query the priority of the watcher. The priority is a small
763 integer between C<EV_MAXPRI> (default: C<2>) and C<EV_MINPRI>
764 (default: C<-2>). Pending watchers with higher priority will be invoked
765 before watchers with lower priority, but priority will not keep watchers
766 from being executed (except for C<ev_idle> watchers).
767
768 This means that priorities are I<only> used for ordering callback
769 invocation after new events have been received. This is useful, for
770 example, to reduce latency after idling, or more often, to bind two
771 watchers on the same event and make sure one is called first.
772
773 If you need to suppress invocation when higher priority events are pending
774 you need to look at C<ev_idle> watchers, which provide this functionality.
775
776 You I<must not> change the priority of a watcher as long as it is active or
777 pending.
778
779 The default priority used by watchers when no priority has been set is
780 always C<0>, which is supposed to not be too high and not be too low :).
781
782 Setting a priority outside the range of C<EV_MINPRI> to C<EV_MAXPRI> is
783 fine, as long as you do not mind that the priority value you query might
784 or might not have been adjusted to be within valid range.
785
786 =item ev_invoke (loop, ev_TYPE *watcher, int revents)
787
788 Invoke the C<watcher> with the given C<loop> and C<revents>. Neither
789 C<loop> nor C<revents> need to be valid as long as the watcher callback
790 can deal with that fact.
791
792 =item int ev_clear_pending (loop, ev_TYPE *watcher)
793
794 If the watcher is pending, this function returns clears its pending status
795 and returns its C<revents> bitset (as if its callback was invoked). If the
796 watcher isn't pending it does nothing and returns C<0>.
797
798 =back
799
800
801 =head2 ASSOCIATING CUSTOM DATA WITH A WATCHER
802
803 Each watcher has, by default, a member C<void *data> that you can change
804 and read at any time, libev will completely ignore it. This can be used
805 to associate arbitrary data with your watcher. If you need more data and
806 don't want to allocate memory and store a pointer to it in that data
807 member, you can also "subclass" the watcher type and provide your own
808 data:
809
810   struct my_io
811   {
812     struct ev_io io;
813     int otherfd;
814     void *somedata;
815     struct whatever *mostinteresting;
816   }
817
818 And since your callback will be called with a pointer to the watcher, you
819 can cast it back to your own type:
820
821   static void my_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w_, int revents)
822   {
823     struct my_io *w = (struct my_io *)w_;
824     ...
825   }
826
827 More interesting and less C-conformant ways of casting your callback type
828 instead have been omitted.
829
830 Another common scenario is having some data structure with multiple
831 watchers:
832
833   struct my_biggy
834   {
835     int some_data;
836     ev_timer t1;
837     ev_timer t2;
838   }
839
840 In this case getting the pointer to C<my_biggy> is a bit more complicated,
841 you need to use C<offsetof>:
842
843   #include <stddef.h>
844
845   static void
846   t1_cb (EV_P_ struct ev_timer *w, int revents)
847   {
848     struct my_biggy big = (struct my_biggy *
849       (((char *)w) - offsetof (struct my_biggy, t1));
850   }
851
852   static void
853   t2_cb (EV_P_ struct ev_timer *w, int revents)
854   {
855     struct my_biggy big = (struct my_biggy *
856       (((char *)w) - offsetof (struct my_biggy, t2));
857   }
858
859
860 =head1 WATCHER TYPES
861
862 This section describes each watcher in detail, but will not repeat
863 information given in the last section. Any initialisation/set macros,
864 functions and members specific to the watcher type are explained.
865
866 Members are additionally marked with either I<[read-only]>, meaning that,
867 while the watcher is active, you can look at the member and expect some
868 sensible content, but you must not modify it (you can modify it while the
869 watcher is stopped to your hearts content), or I<[read-write]>, which
870 means you can expect it to have some sensible content while the watcher
871 is active, but you can also modify it. Modifying it may not do something
872 sensible or take immediate effect (or do anything at all), but libev will
873 not crash or malfunction in any way.
874
875
876 =head2 C<ev_io> - is this file descriptor readable or writable?
877
878 I/O watchers check whether a file descriptor is readable or writable
879 in each iteration of the event loop, or, more precisely, when reading
880 would not block the process and writing would at least be able to write
881 some data. This behaviour is called level-triggering because you keep
882 receiving events as long as the condition persists. Remember you can stop
883 the watcher if you don't want to act on the event and neither want to
884 receive future events.
885
886 In general you can register as many read and/or write event watchers per
887 fd as you want (as long as you don't confuse yourself). Setting all file
888 descriptors to non-blocking mode is also usually a good idea (but not
889 required if you know what you are doing).
890
891 You have to be careful with dup'ed file descriptors, though. Some backends
892 (the linux epoll backend is a notable example) cannot handle dup'ed file
893 descriptors correctly if you register interest in two or more fds pointing
894 to the same underlying file/socket/etc. description (that is, they share
895 the same underlying "file open").
896
897 If you must do this, then force the use of a known-to-be-good backend
898 (at the time of this writing, this includes only C<EVBACKEND_SELECT> and
899 C<EVBACKEND_POLL>).
900
901 Another thing you have to watch out for is that it is quite easy to
902 receive "spurious" readyness notifications, that is your callback might
903 be called with C<EV_READ> but a subsequent C<read>(2) will actually block
904 because there is no data. Not only are some backends known to create a
905 lot of those (for example solaris ports), it is very easy to get into
906 this situation even with a relatively standard program structure. Thus
907 it is best to always use non-blocking I/O: An extra C<read>(2) returning
908 C<EAGAIN> is far preferable to a program hanging until some data arrives.
909
910 If you cannot run the fd in non-blocking mode (for example you should not
911 play around with an Xlib connection), then you have to seperately re-test
912 whether a file descriptor is really ready with a known-to-be good interface
913 such as poll (fortunately in our Xlib example, Xlib already does this on
914 its own, so its quite safe to use).
915
916 =head3 The special problem of disappearing file descriptors
917
918 Some backends (e.g kqueue, epoll) need to be told about closing a file
919 descriptor (either by calling C<close> explicitly or by any other means,
920 such as C<dup>). The reason is that you register interest in some file
921 descriptor, but when it goes away, the operating system will silently drop
922 this interest. If another file descriptor with the same number then is
923 registered with libev, there is no efficient way to see that this is, in
924 fact, a different file descriptor.
925
926 To avoid having to explicitly tell libev about such cases, libev follows
927 the following policy:  Each time C<ev_io_set> is being called, libev
928 will assume that this is potentially a new file descriptor, otherwise
929 it is assumed that the file descriptor stays the same. That means that
930 you I<have> to call C<ev_io_set> (or C<ev_io_init>) when you change the
931 descriptor even if the file descriptor number itself did not change.
932
933 This is how one would do it normally anyway, the important point is that
934 the libev application should not optimise around libev but should leave
935 optimisations to libev.
936
937
938 =head3 Watcher-Specific Functions
939
940 =over 4
941
942 =item ev_io_init (ev_io *, callback, int fd, int events)
943
944 =item ev_io_set (ev_io *, int fd, int events)
945
946 Configures an C<ev_io> watcher. The C<fd> is the file descriptor to
947 rceeive events for and events is either C<EV_READ>, C<EV_WRITE> or
948 C<EV_READ | EV_WRITE> to receive the given events.
949
950 =item int fd [read-only]
951
952 The file descriptor being watched.
953
954 =item int events [read-only]
955
956 The events being watched.
957
958 =back
959
960 Example: Call C<stdin_readable_cb> when STDIN_FILENO has become, well
961 readable, but only once. Since it is likely line-buffered, you could
962 attempt to read a whole line in the callback.
963
964   static void
965   stdin_readable_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents)
966   {
967      ev_io_stop (loop, w);
968     .. read from stdin here (or from w->fd) and haqndle any I/O errors
969   }
970
971   ...
972   struct ev_loop *loop = ev_default_init (0);
973   struct ev_io stdin_readable;
974   ev_io_init (&stdin_readable, stdin_readable_cb, STDIN_FILENO, EV_READ);
975   ev_io_start (loop, &stdin_readable);
976   ev_loop (loop, 0);
977
978
979 =head2 C<ev_timer> - relative and optionally repeating timeouts
980
981 Timer watchers are simple relative timers that generate an event after a
982 given time, and optionally repeating in regular intervals after that.
983
984 The timers are based on real time, that is, if you register an event that
985 times out after an hour and you reset your system clock to last years
986 time, it will still time out after (roughly) and hour. "Roughly" because
987 detecting time jumps is hard, and some inaccuracies are unavoidable (the
988 monotonic clock option helps a lot here).
989
990 The relative timeouts are calculated relative to the C<ev_now ()>
991 time. This is usually the right thing as this timestamp refers to the time
992 of the event triggering whatever timeout you are modifying/starting. If
993 you suspect event processing to be delayed and you I<need> to base the timeout
994 on the current time, use something like this to adjust for this:
995
996    ev_timer_set (&timer, after + ev_now () - ev_time (), 0.);
997
998 The callback is guarenteed to be invoked only when its timeout has passed,
999 but if multiple timers become ready during the same loop iteration then
1000 order of execution is undefined.
1001
1002 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1003
1004 =over 4
1005
1006 =item ev_timer_init (ev_timer *, callback, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)
1007
1008 =item ev_timer_set (ev_timer *, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)
1009
1010 Configure the timer to trigger after C<after> seconds. If C<repeat> is
1011 C<0.>, then it will automatically be stopped. If it is positive, then the
1012 timer will automatically be configured to trigger again C<repeat> seconds
1013 later, again, and again, until stopped manually.
1014
1015 The timer itself will do a best-effort at avoiding drift, that is, if you
1016 configure a timer to trigger every 10 seconds, then it will trigger at
1017 exactly 10 second intervals. If, however, your program cannot keep up with
1018 the timer (because it takes longer than those 10 seconds to do stuff) the
1019 timer will not fire more than once per event loop iteration.
1020
1021 =item ev_timer_again (loop)
1022
1023 This will act as if the timer timed out and restart it again if it is
1024 repeating. The exact semantics are:
1025
1026 If the timer is pending, its pending status is cleared.
1027
1028 If the timer is started but nonrepeating, stop it (as if it timed out).
1029
1030 If the timer is repeating, either start it if necessary (with the
1031 C<repeat> value), or reset the running timer to the C<repeat> value.
1032
1033 This sounds a bit complicated, but here is a useful and typical
1034 example: Imagine you have a tcp connection and you want a so-called idle
1035 timeout, that is, you want to be called when there have been, say, 60
1036 seconds of inactivity on the socket. The easiest way to do this is to
1037 configure an C<ev_timer> with a C<repeat> value of C<60> and then call
1038 C<ev_timer_again> each time you successfully read or write some data. If
1039 you go into an idle state where you do not expect data to travel on the
1040 socket, you can C<ev_timer_stop> the timer, and C<ev_timer_again> will
1041 automatically restart it if need be.
1042
1043 That means you can ignore the C<after> value and C<ev_timer_start>
1044 altogether and only ever use the C<repeat> value and C<ev_timer_again>:
1045
1046    ev_timer_init (timer, callback, 0., 5.);
1047    ev_timer_again (loop, timer);
1048    ...
1049    timer->again = 17.;
1050    ev_timer_again (loop, timer);
1051    ...
1052    timer->again = 10.;
1053    ev_timer_again (loop, timer);
1054
1055 This is more slightly efficient then stopping/starting the timer each time
1056 you want to modify its timeout value.
1057
1058 =item ev_tstamp repeat [read-write]
1059
1060 The current C<repeat> value. Will be used each time the watcher times out
1061 or C<ev_timer_again> is called and determines the next timeout (if any),
1062 which is also when any modifications are taken into account.
1063
1064 =back
1065
1066 Example: Create a timer that fires after 60 seconds.
1067
1068   static void
1069   one_minute_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents)
1070   {
1071     .. one minute over, w is actually stopped right here
1072   }
1073
1074   struct ev_timer mytimer;
1075   ev_timer_init (&mytimer, one_minute_cb, 60., 0.);
1076   ev_timer_start (loop, &mytimer);
1077
1078 Example: Create a timeout timer that times out after 10 seconds of
1079 inactivity.
1080
1081   static void
1082   timeout_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents)
1083   {
1084     .. ten seconds without any activity
1085   }
1086
1087   struct ev_timer mytimer;
1088   ev_timer_init (&mytimer, timeout_cb, 0., 10.); /* note, only repeat used */
1089   ev_timer_again (&mytimer); /* start timer */
1090   ev_loop (loop, 0);
1091
1092   // and in some piece of code that gets executed on any "activity":
1093   // reset the timeout to start ticking again at 10 seconds
1094   ev_timer_again (&mytimer);
1095
1096
1097 =head2 C<ev_periodic> - to cron or not to cron?
1098
1099 Periodic watchers are also timers of a kind, but they are very versatile
1100 (and unfortunately a bit complex).
1101
1102 Unlike C<ev_timer>'s, they are not based on real time (or relative time)
1103 but on wallclock time (absolute time). You can tell a periodic watcher
1104 to trigger "at" some specific point in time. For example, if you tell a
1105 periodic watcher to trigger in 10 seconds (by specifiying e.g. C<ev_now ()
1106 + 10.>) and then reset your system clock to the last year, then it will
1107 take a year to trigger the event (unlike an C<ev_timer>, which would trigger
1108 roughly 10 seconds later).
1109
1110 They can also be used to implement vastly more complex timers, such as
1111 triggering an event on each midnight, local time or other, complicated,
1112 rules.
1113
1114 As with timers, the callback is guarenteed to be invoked only when the
1115 time (C<at>) has been passed, but if multiple periodic timers become ready
1116 during the same loop iteration then order of execution is undefined.
1117
1118 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1119
1120 =over 4
1121
1122 =item ev_periodic_init (ev_periodic *, callback, ev_tstamp at, ev_tstamp interval, reschedule_cb)
1123
1124 =item ev_periodic_set (ev_periodic *, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat, reschedule_cb)
1125
1126 Lots of arguments, lets sort it out... There are basically three modes of
1127 operation, and we will explain them from simplest to complex:
1128
1129 =over 4
1130
1131 =item * absolute timer (at = time, interval = reschedule_cb = 0)
1132
1133 In this configuration the watcher triggers an event at the wallclock time
1134 C<at> and doesn't repeat. It will not adjust when a time jump occurs,
1135 that is, if it is to be run at January 1st 2011 then it will run when the
1136 system time reaches or surpasses this time.
1137
1138 =item * non-repeating interval timer (at = offset, interval > 0, reschedule_cb = 0)
1139
1140 In this mode the watcher will always be scheduled to time out at the next
1141 C<at + N * interval> time (for some integer N, which can also be negative)
1142 and then repeat, regardless of any time jumps.
1143
1144 This can be used to create timers that do not drift with respect to system
1145 time:
1146
1147    ev_periodic_set (&periodic, 0., 3600., 0);
1148
1149 This doesn't mean there will always be 3600 seconds in between triggers,
1150 but only that the the callback will be called when the system time shows a
1151 full hour (UTC), or more correctly, when the system time is evenly divisible
1152 by 3600.
1153
1154 Another way to think about it (for the mathematically inclined) is that
1155 C<ev_periodic> will try to run the callback in this mode at the next possible
1156 time where C<time = at (mod interval)>, regardless of any time jumps.
1157
1158 For numerical stability it is preferable that the C<at> value is near
1159 C<ev_now ()> (the current time), but there is no range requirement for
1160 this value.
1161
1162 =item * manual reschedule mode (at and interval ignored, reschedule_cb = callback)
1163
1164 In this mode the values for C<interval> and C<at> are both being
1165 ignored. Instead, each time the periodic watcher gets scheduled, the
1166 reschedule callback will be called with the watcher as first, and the
1167 current time as second argument.
1168
1169 NOTE: I<This callback MUST NOT stop or destroy any periodic watcher,
1170 ever, or make any event loop modifications>. If you need to stop it,
1171 return C<now + 1e30> (or so, fudge fudge) and stop it afterwards (e.g. by
1172 starting an C<ev_prepare> watcher, which is legal).
1173
1174 Its prototype is C<ev_tstamp (*reschedule_cb)(struct ev_periodic *w,
1175 ev_tstamp now)>, e.g.:
1176
1177    static ev_tstamp my_rescheduler (struct ev_periodic *w, ev_tstamp now)
1178    {
1179      return now + 60.;
1180    }
1181
1182 It must return the next time to trigger, based on the passed time value
1183 (that is, the lowest time value larger than to the second argument). It
1184 will usually be called just before the callback will be triggered, but
1185 might be called at other times, too.
1186
1187 NOTE: I<< This callback must always return a time that is later than the
1188 passed C<now> value >>. Not even C<now> itself will do, it I<must> be larger.
1189
1190 This can be used to create very complex timers, such as a timer that
1191 triggers on each midnight, local time. To do this, you would calculate the
1192 next midnight after C<now> and return the timestamp value for this. How
1193 you do this is, again, up to you (but it is not trivial, which is the main
1194 reason I omitted it as an example).
1195
1196 =back
1197
1198 =item ev_periodic_again (loop, ev_periodic *)
1199
1200 Simply stops and restarts the periodic watcher again. This is only useful
1201 when you changed some parameters or the reschedule callback would return
1202 a different time than the last time it was called (e.g. in a crond like
1203 program when the crontabs have changed).
1204
1205 =item ev_tstamp offset [read-write]
1206
1207 When repeating, this contains the offset value, otherwise this is the
1208 absolute point in time (the C<at> value passed to C<ev_periodic_set>).
1209
1210 Can be modified any time, but changes only take effect when the periodic
1211 timer fires or C<ev_periodic_again> is being called.
1212
1213 =item ev_tstamp interval [read-write]
1214
1215 The current interval value. Can be modified any time, but changes only
1216 take effect when the periodic timer fires or C<ev_periodic_again> is being
1217 called.
1218
1219 =item ev_tstamp (*reschedule_cb)(struct ev_periodic *w, ev_tstamp now) [read-write]
1220
1221 The current reschedule callback, or C<0>, if this functionality is
1222 switched off. Can be changed any time, but changes only take effect when
1223 the periodic timer fires or C<ev_periodic_again> is being called.
1224
1225 =back
1226
1227 Example: Call a callback every hour, or, more precisely, whenever the
1228 system clock is divisible by 3600. The callback invocation times have
1229 potentially a lot of jittering, but good long-term stability.
1230
1231   static void
1232   clock_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents)
1233   {
1234     ... its now a full hour (UTC, or TAI or whatever your clock follows)
1235   }
1236
1237   struct ev_periodic hourly_tick;
1238   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 3600., 0);
1239   ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);
1240
1241 Example: The same as above, but use a reschedule callback to do it:
1242
1243   #include <math.h>
1244
1245   static ev_tstamp
1246   my_scheduler_cb (struct ev_periodic *w, ev_tstamp now)
1247   {
1248     return fmod (now, 3600.) + 3600.;
1249   }
1250
1251   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 0., my_scheduler_cb);
1252
1253 Example: Call a callback every hour, starting now:
1254
1255   struct ev_periodic hourly_tick;
1256   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb,
1257                     fmod (ev_now (loop), 3600.), 3600., 0);
1258   ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);
1259   
1260
1261 =head2 C<ev_signal> - signal me when a signal gets signalled!
1262
1263 Signal watchers will trigger an event when the process receives a specific
1264 signal one or more times. Even though signals are very asynchronous, libev
1265 will try it's best to deliver signals synchronously, i.e. as part of the
1266 normal event processing, like any other event.
1267
1268 You can configure as many watchers as you like per signal. Only when the
1269 first watcher gets started will libev actually register a signal watcher
1270 with the kernel (thus it coexists with your own signal handlers as long
1271 as you don't register any with libev). Similarly, when the last signal
1272 watcher for a signal is stopped libev will reset the signal handler to
1273 SIG_DFL (regardless of what it was set to before).
1274
1275 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1276
1277 =over 4
1278
1279 =item ev_signal_init (ev_signal *, callback, int signum)
1280
1281 =item ev_signal_set (ev_signal *, int signum)
1282
1283 Configures the watcher to trigger on the given signal number (usually one
1284 of the C<SIGxxx> constants).
1285
1286 =item int signum [read-only]
1287
1288 The signal the watcher watches out for.
1289
1290 =back
1291
1292
1293 =head2 C<ev_child> - watch out for process status changes
1294
1295 Child watchers trigger when your process receives a SIGCHLD in response to
1296 some child status changes (most typically when a child of yours dies).
1297
1298 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1299
1300 =over 4
1301
1302 =item ev_child_init (ev_child *, callback, int pid)
1303
1304 =item ev_child_set (ev_child *, int pid)
1305
1306 Configures the watcher to wait for status changes of process C<pid> (or
1307 I<any> process if C<pid> is specified as C<0>). The callback can look
1308 at the C<rstatus> member of the C<ev_child> watcher structure to see
1309 the status word (use the macros from C<sys/wait.h> and see your systems
1310 C<waitpid> documentation). The C<rpid> member contains the pid of the
1311 process causing the status change.
1312
1313 =item int pid [read-only]
1314
1315 The process id this watcher watches out for, or C<0>, meaning any process id.
1316
1317 =item int rpid [read-write]
1318
1319 The process id that detected a status change.
1320
1321 =item int rstatus [read-write]
1322
1323 The process exit/trace status caused by C<rpid> (see your systems
1324 C<waitpid> and C<sys/wait.h> documentation for details).
1325
1326 =back
1327
1328 Example: Try to exit cleanly on SIGINT and SIGTERM.
1329
1330   static void
1331   sigint_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_signal *w, int revents)
1332   {
1333     ev_unloop (loop, EVUNLOOP_ALL);
1334   }
1335
1336   struct ev_signal signal_watcher;
1337   ev_signal_init (&signal_watcher, sigint_cb, SIGINT);
1338   ev_signal_start (loop, &sigint_cb);
1339
1340
1341 =head2 C<ev_stat> - did the file attributes just change?
1342
1343 This watches a filesystem path for attribute changes. That is, it calls
1344 C<stat> regularly (or when the OS says it changed) and sees if it changed
1345 compared to the last time, invoking the callback if it did.
1346
1347 The path does not need to exist: changing from "path exists" to "path does
1348 not exist" is a status change like any other. The condition "path does
1349 not exist" is signified by the C<st_nlink> field being zero (which is
1350 otherwise always forced to be at least one) and all the other fields of
1351 the stat buffer having unspecified contents.
1352
1353 The path I<should> be absolute and I<must not> end in a slash. If it is
1354 relative and your working directory changes, the behaviour is undefined.
1355
1356 Since there is no standard to do this, the portable implementation simply
1357 calls C<stat (2)> regularly on the path to see if it changed somehow. You
1358 can specify a recommended polling interval for this case. If you specify
1359 a polling interval of C<0> (highly recommended!) then a I<suitable,
1360 unspecified default> value will be used (which you can expect to be around
1361 five seconds, although this might change dynamically). Libev will also
1362 impose a minimum interval which is currently around C<0.1>, but thats
1363 usually overkill.
1364
1365 This watcher type is not meant for massive numbers of stat watchers,
1366 as even with OS-supported change notifications, this can be
1367 resource-intensive.
1368
1369 At the time of this writing, only the Linux inotify interface is
1370 implemented (implementing kqueue support is left as an exercise for the
1371 reader). Inotify will be used to give hints only and should not change the
1372 semantics of C<ev_stat> watchers, which means that libev sometimes needs
1373 to fall back to regular polling again even with inotify, but changes are
1374 usually detected immediately, and if the file exists there will be no
1375 polling.
1376
1377 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1378
1379 =over 4
1380
1381 =item ev_stat_init (ev_stat *, callback, const char *path, ev_tstamp interval)
1382
1383 =item ev_stat_set (ev_stat *, const char *path, ev_tstamp interval)
1384
1385 Configures the watcher to wait for status changes of the given
1386 C<path>. The C<interval> is a hint on how quickly a change is expected to
1387 be detected and should normally be specified as C<0> to let libev choose
1388 a suitable value. The memory pointed to by C<path> must point to the same
1389 path for as long as the watcher is active.
1390
1391 The callback will be receive C<EV_STAT> when a change was detected,
1392 relative to the attributes at the time the watcher was started (or the
1393 last change was detected).
1394
1395 =item ev_stat_stat (ev_stat *)
1396
1397 Updates the stat buffer immediately with new values. If you change the
1398 watched path in your callback, you could call this fucntion to avoid
1399 detecting this change (while introducing a race condition). Can also be
1400 useful simply to find out the new values.
1401
1402 =item ev_statdata attr [read-only]
1403
1404 The most-recently detected attributes of the file. Although the type is of
1405 C<ev_statdata>, this is usually the (or one of the) C<struct stat> types
1406 suitable for your system. If the C<st_nlink> member is C<0>, then there
1407 was some error while C<stat>ing the file.
1408
1409 =item ev_statdata prev [read-only]
1410
1411 The previous attributes of the file. The callback gets invoked whenever
1412 C<prev> != C<attr>.
1413
1414 =item ev_tstamp interval [read-only]
1415
1416 The specified interval.
1417
1418 =item const char *path [read-only]
1419
1420 The filesystem path that is being watched.
1421
1422 =back
1423
1424 Example: Watch C</etc/passwd> for attribute changes.
1425
1426   static void
1427   passwd_cb (struct ev_loop *loop, ev_stat *w, int revents)
1428   {
1429     /* /etc/passwd changed in some way */
1430     if (w->attr.st_nlink)
1431       {
1432         printf ("passwd current size  %ld\n", (long)w->attr.st_size);
1433         printf ("passwd current atime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
1434         printf ("passwd current mtime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
1435       }
1436     else
1437       /* you shalt not abuse printf for puts */
1438       puts ("wow, /etc/passwd is not there, expect problems. "
1439             "if this is windows, they already arrived\n");
1440   }
1441
1442   ...
1443   ev_stat passwd;
1444
1445   ev_stat_init (&passwd, passwd_cb, "/etc/passwd");
1446   ev_stat_start (loop, &passwd);
1447
1448
1449 =head2 C<ev_idle> - when you've got nothing better to do...
1450
1451 Idle watchers trigger events when no other events of the same or higher
1452 priority are pending (prepare, check and other idle watchers do not
1453 count).
1454
1455 That is, as long as your process is busy handling sockets or timeouts
1456 (or even signals, imagine) of the same or higher priority it will not be
1457 triggered. But when your process is idle (or only lower-priority watchers
1458 are pending), the idle watchers are being called once per event loop
1459 iteration - until stopped, that is, or your process receives more events
1460 and becomes busy again with higher priority stuff.
1461
1462 The most noteworthy effect is that as long as any idle watchers are
1463 active, the process will not block when waiting for new events.
1464
1465 Apart from keeping your process non-blocking (which is a useful
1466 effect on its own sometimes), idle watchers are a good place to do
1467 "pseudo-background processing", or delay processing stuff to after the
1468 event loop has handled all outstanding events.
1469
1470 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1471
1472 =over 4
1473
1474 =item ev_idle_init (ev_signal *, callback)
1475
1476 Initialises and configures the idle watcher - it has no parameters of any
1477 kind. There is a C<ev_idle_set> macro, but using it is utterly pointless,
1478 believe me.
1479
1480 =back
1481
1482 Example: Dynamically allocate an C<ev_idle> watcher, start it, and in the
1483 callback, free it. Also, use no error checking, as usual.
1484
1485   static void
1486   idle_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_idle *w, int revents)
1487   {
1488     free (w);
1489     // now do something you wanted to do when the program has
1490     // no longer asnything immediate to do.
1491   }
1492
1493   struct ev_idle *idle_watcher = malloc (sizeof (struct ev_idle));
1494   ev_idle_init (idle_watcher, idle_cb);
1495   ev_idle_start (loop, idle_cb);
1496
1497
1498 =head2 C<ev_prepare> and C<ev_check> - customise your event loop!
1499
1500 Prepare and check watchers are usually (but not always) used in tandem:
1501 prepare watchers get invoked before the process blocks and check watchers
1502 afterwards.
1503
1504 You I<must not> call C<ev_loop> or similar functions that enter
1505 the current event loop from either C<ev_prepare> or C<ev_check>
1506 watchers. Other loops than the current one are fine, however. The
1507 rationale behind this is that you do not need to check for recursion in
1508 those watchers, i.e. the sequence will always be C<ev_prepare>, blocking,
1509 C<ev_check> so if you have one watcher of each kind they will always be
1510 called in pairs bracketing the blocking call.
1511
1512 Their main purpose is to integrate other event mechanisms into libev and
1513 their use is somewhat advanced. This could be used, for example, to track
1514 variable changes, implement your own watchers, integrate net-snmp or a
1515 coroutine library and lots more. They are also occasionally useful if
1516 you cache some data and want to flush it before blocking (for example,
1517 in X programs you might want to do an C<XFlush ()> in an C<ev_prepare>
1518 watcher).
1519
1520 This is done by examining in each prepare call which file descriptors need
1521 to be watched by the other library, registering C<ev_io> watchers for
1522 them and starting an C<ev_timer> watcher for any timeouts (many libraries
1523 provide just this functionality). Then, in the check watcher you check for
1524 any events that occured (by checking the pending status of all watchers
1525 and stopping them) and call back into the library. The I/O and timer
1526 callbacks will never actually be called (but must be valid nevertheless,
1527 because you never know, you know?).
1528
1529 As another example, the Perl Coro module uses these hooks to integrate
1530 coroutines into libev programs, by yielding to other active coroutines
1531 during each prepare and only letting the process block if no coroutines
1532 are ready to run (it's actually more complicated: it only runs coroutines
1533 with priority higher than or equal to the event loop and one coroutine
1534 of lower priority, but only once, using idle watchers to keep the event
1535 loop from blocking if lower-priority coroutines are active, thus mapping
1536 low-priority coroutines to idle/background tasks).
1537
1538 It is recommended to give C<ev_check> watchers highest (C<EV_MAXPRI>)
1539 priority, to ensure that they are being run before any other watchers
1540 after the poll. Also, C<ev_check> watchers (and C<ev_prepare> watchers,
1541 too) should not activate ("feed") events into libev. While libev fully
1542 supports this, they will be called before other C<ev_check> watchers did
1543 their job. As C<ev_check> watchers are often used to embed other event
1544 loops those other event loops might be in an unusable state until their
1545 C<ev_check> watcher ran (always remind yourself to coexist peacefully with
1546 others).
1547
1548 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1549
1550 =over 4
1551
1552 =item ev_prepare_init (ev_prepare *, callback)
1553
1554 =item ev_check_init (ev_check *, callback)
1555
1556 Initialises and configures the prepare or check watcher - they have no
1557 parameters of any kind. There are C<ev_prepare_set> and C<ev_check_set>
1558 macros, but using them is utterly, utterly and completely pointless.
1559
1560 =back
1561
1562 There are a number of principal ways to embed other event loops or modules
1563 into libev. Here are some ideas on how to include libadns into libev
1564 (there is a Perl module named C<EV::ADNS> that does this, which you could
1565 use for an actually working example. Another Perl module named C<EV::Glib>
1566 embeds a Glib main context into libev, and finally, C<Glib::EV> embeds EV
1567 into the Glib event loop).
1568
1569 Method 1: Add IO watchers and a timeout watcher in a prepare handler,
1570 and in a check watcher, destroy them and call into libadns. What follows
1571 is pseudo-code only of course. This requires you to either use a low
1572 priority for the check watcher or use C<ev_clear_pending> explicitly, as
1573 the callbacks for the IO/timeout watchers might not have been called yet.
1574
1575   static ev_io iow [nfd];
1576   static ev_timer tw;
1577
1578   static void
1579   io_cb (ev_loop *loop, ev_io *w, int revents)
1580   {
1581   }
1582
1583   // create io watchers for each fd and a timer before blocking
1584   static void
1585   adns_prepare_cb (ev_loop *loop, ev_prepare *w, int revents)
1586   {
1587     int timeout = 3600000;
1588     struct pollfd fds [nfd];
1589     // actual code will need to loop here and realloc etc.
1590     adns_beforepoll (ads, fds, &nfd, &timeout, timeval_from (ev_time ()));
1591
1592     /* the callback is illegal, but won't be called as we stop during check */
1593     ev_timer_init (&tw, 0, timeout * 1e-3);
1594     ev_timer_start (loop, &tw);
1595
1596     // create one ev_io per pollfd
1597     for (int i = 0; i < nfd; ++i)
1598       {
1599         ev_io_init (iow + i, io_cb, fds [i].fd,
1600           ((fds [i].events & POLLIN ? EV_READ : 0)
1601            | (fds [i].events & POLLOUT ? EV_WRITE : 0)));
1602
1603         fds [i].revents = 0;
1604         ev_io_start (loop, iow + i);
1605       }
1606   }
1607
1608   // stop all watchers after blocking
1609   static void
1610   adns_check_cb (ev_loop *loop, ev_check *w, int revents)
1611   {
1612     ev_timer_stop (loop, &tw);
1613
1614     for (int i = 0; i < nfd; ++i)
1615       {
1616         // set the relevant poll flags
1617         // could also call adns_processreadable etc. here
1618         struct pollfd *fd = fds + i;
1619         int revents = ev_clear_pending (iow + i);
1620         if (revents & EV_READ ) fd->revents |= fd->events & POLLIN;
1621         if (revents & EV_WRITE) fd->revents |= fd->events & POLLOUT;
1622
1623         // now stop the watcher
1624         ev_io_stop (loop, iow + i);
1625       }
1626
1627     adns_afterpoll (adns, fds, nfd, timeval_from (ev_now (loop));
1628   }
1629
1630 Method 2: This would be just like method 1, but you run C<adns_afterpoll>
1631 in the prepare watcher and would dispose of the check watcher.
1632
1633 Method 3: If the module to be embedded supports explicit event
1634 notification (adns does), you can also make use of the actual watcher
1635 callbacks, and only destroy/create the watchers in the prepare watcher.
1636
1637   static void
1638   timer_cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
1639   {
1640     adns_state ads = (adns_state)w->data;
1641     update_now (EV_A);
1642
1643     adns_processtimeouts (ads, &tv_now);
1644   }
1645
1646   static void
1647   io_cb (EV_P_ ev_io *w, int revents)
1648   {
1649     adns_state ads = (adns_state)w->data;
1650     update_now (EV_A);
1651
1652     if (revents & EV_READ ) adns_processreadable  (ads, w->fd, &tv_now);
1653     if (revents & EV_WRITE) adns_processwriteable (ads, w->fd, &tv_now);
1654   }
1655
1656   // do not ever call adns_afterpoll
1657
1658 Method 4: Do not use a prepare or check watcher because the module you
1659 want to embed is too inflexible to support it. Instead, youc na override
1660 their poll function.  The drawback with this solution is that the main
1661 loop is now no longer controllable by EV. The C<Glib::EV> module does
1662 this.
1663
1664   static gint
1665   event_poll_func (GPollFD *fds, guint nfds, gint timeout)
1666   {
1667     int got_events = 0;
1668
1669     for (n = 0; n < nfds; ++n)
1670       // create/start io watcher that sets the relevant bits in fds[n] and increment got_events
1671
1672     if (timeout >= 0)
1673       // create/start timer
1674
1675     // poll
1676     ev_loop (EV_A_ 0);
1677
1678     // stop timer again
1679     if (timeout >= 0)
1680       ev_timer_stop (EV_A_ &to);
1681
1682     // stop io watchers again - their callbacks should have set
1683     for (n = 0; n < nfds; ++n)
1684       ev_io_stop (EV_A_ iow [n]);
1685
1686     return got_events;
1687   }
1688
1689
1690 =head2 C<ev_embed> - when one backend isn't enough...
1691
1692 This is a rather advanced watcher type that lets you embed one event loop
1693 into another (currently only C<ev_io> events are supported in the embedded
1694 loop, other types of watchers might be handled in a delayed or incorrect
1695 fashion and must not be used).
1696
1697 There are primarily two reasons you would want that: work around bugs and
1698 prioritise I/O.
1699
1700 As an example for a bug workaround, the kqueue backend might only support
1701 sockets on some platform, so it is unusable as generic backend, but you
1702 still want to make use of it because you have many sockets and it scales
1703 so nicely. In this case, you would create a kqueue-based loop and embed it
1704 into your default loop (which might use e.g. poll). Overall operation will
1705 be a bit slower because first libev has to poll and then call kevent, but
1706 at least you can use both at what they are best.
1707
1708 As for prioritising I/O: rarely you have the case where some fds have
1709 to be watched and handled very quickly (with low latency), and even
1710 priorities and idle watchers might have too much overhead. In this case
1711 you would put all the high priority stuff in one loop and all the rest in
1712 a second one, and embed the second one in the first.
1713
1714 As long as the watcher is active, the callback will be invoked every time
1715 there might be events pending in the embedded loop. The callback must then
1716 call C<ev_embed_sweep (mainloop, watcher)> to make a single sweep and invoke
1717 their callbacks (you could also start an idle watcher to give the embedded
1718 loop strictly lower priority for example). You can also set the callback
1719 to C<0>, in which case the embed watcher will automatically execute the
1720 embedded loop sweep.
1721
1722 As long as the watcher is started it will automatically handle events. The
1723 callback will be invoked whenever some events have been handled. You can
1724 set the callback to C<0> to avoid having to specify one if you are not
1725 interested in that.
1726
1727 Also, there have not currently been made special provisions for forking:
1728 when you fork, you not only have to call C<ev_loop_fork> on both loops,
1729 but you will also have to stop and restart any C<ev_embed> watchers
1730 yourself.
1731
1732 Unfortunately, not all backends are embeddable, only the ones returned by
1733 C<ev_embeddable_backends> are, which, unfortunately, does not include any
1734 portable one.
1735
1736 So when you want to use this feature you will always have to be prepared
1737 that you cannot get an embeddable loop. The recommended way to get around
1738 this is to have a separate variables for your embeddable loop, try to
1739 create it, and if that fails, use the normal loop for everything:
1740
1741   struct ev_loop *loop_hi = ev_default_init (0);
1742   struct ev_loop *loop_lo = 0;
1743   struct ev_embed embed;
1744   
1745   // see if there is a chance of getting one that works
1746   // (remember that a flags value of 0 means autodetection)
1747   loop_lo = ev_embeddable_backends () & ev_recommended_backends ()
1748     ? ev_loop_new (ev_embeddable_backends () & ev_recommended_backends ())
1749     : 0;
1750
1751   // if we got one, then embed it, otherwise default to loop_hi
1752   if (loop_lo)
1753     {
1754       ev_embed_init (&embed, 0, loop_lo);
1755       ev_embed_start (loop_hi, &embed);
1756     }
1757   else
1758     loop_lo = loop_hi;
1759
1760 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1761
1762 =over 4
1763
1764 =item ev_embed_init (ev_embed *, callback, struct ev_loop *embedded_loop)
1765
1766 =item ev_embed_set (ev_embed *, callback, struct ev_loop *embedded_loop)
1767
1768 Configures the watcher to embed the given loop, which must be
1769 embeddable. If the callback is C<0>, then C<ev_embed_sweep> will be
1770 invoked automatically, otherwise it is the responsibility of the callback
1771 to invoke it (it will continue to be called until the sweep has been done,
1772 if you do not want thta, you need to temporarily stop the embed watcher).
1773
1774 =item ev_embed_sweep (loop, ev_embed *)
1775
1776 Make a single, non-blocking sweep over the embedded loop. This works
1777 similarly to C<ev_loop (embedded_loop, EVLOOP_NONBLOCK)>, but in the most
1778 apropriate way for embedded loops.
1779
1780 =item struct ev_loop *loop [read-only]
1781
1782 The embedded event loop.
1783
1784 =back
1785
1786
1787 =head2 C<ev_fork> - the audacity to resume the event loop after a fork
1788
1789 Fork watchers are called when a C<fork ()> was detected (usually because
1790 whoever is a good citizen cared to tell libev about it by calling
1791 C<ev_default_fork> or C<ev_loop_fork>). The invocation is done before the
1792 event loop blocks next and before C<ev_check> watchers are being called,
1793 and only in the child after the fork. If whoever good citizen calling
1794 C<ev_default_fork> cheats and calls it in the wrong process, the fork
1795 handlers will be invoked, too, of course.
1796
1797 =head3 Watcher-Specific Functions and Data Members
1798
1799 =over 4
1800
1801 =item ev_fork_init (ev_signal *, callback)
1802
1803 Initialises and configures the fork watcher - it has no parameters of any
1804 kind. There is a C<ev_fork_set> macro, but using it is utterly pointless,
1805 believe me.
1806
1807 =back
1808
1809
1810 =head1 OTHER FUNCTIONS
1811
1812 There are some other functions of possible interest. Described. Here. Now.
1813
1814 =over 4
1815
1816 =item ev_once (loop, int fd, int events, ev_tstamp timeout, callback)
1817
1818 This function combines a simple timer and an I/O watcher, calls your
1819 callback on whichever event happens first and automatically stop both
1820 watchers. This is useful if you want to wait for a single event on an fd
1821 or timeout without having to allocate/configure/start/stop/free one or
1822 more watchers yourself.
1823
1824 If C<fd> is less than 0, then no I/O watcher will be started and events
1825 is being ignored. Otherwise, an C<ev_io> watcher for the given C<fd> and
1826 C<events> set will be craeted and started.
1827
1828 If C<timeout> is less than 0, then no timeout watcher will be
1829 started. Otherwise an C<ev_timer> watcher with after = C<timeout> (and
1830 repeat = 0) will be started. While C<0> is a valid timeout, it is of
1831 dubious value.
1832
1833 The callback has the type C<void (*cb)(int revents, void *arg)> and gets
1834 passed an C<revents> set like normal event callbacks (a combination of
1835 C<EV_ERROR>, C<EV_READ>, C<EV_WRITE> or C<EV_TIMEOUT>) and the C<arg>
1836 value passed to C<ev_once>:
1837
1838   static void stdin_ready (int revents, void *arg)
1839   {
1840     if (revents & EV_TIMEOUT)
1841       /* doh, nothing entered */;
1842     else if (revents & EV_READ)
1843       /* stdin might have data for us, joy! */;
1844   }
1845
1846   ev_once (STDIN_FILENO, EV_READ, 10., stdin_ready, 0);
1847
1848 =item ev_feed_event (ev_loop *, watcher *, int revents)
1849
1850 Feeds the given event set into the event loop, as if the specified event
1851 had happened for the specified watcher (which must be a pointer to an
1852 initialised but not necessarily started event watcher).
1853
1854 =item ev_feed_fd_event (ev_loop *, int fd, int revents)
1855
1856 Feed an event on the given fd, as if a file descriptor backend detected
1857 the given events it.
1858
1859 =item ev_feed_signal_event (ev_loop *loop, int signum)
1860
1861 Feed an event as if the given signal occured (C<loop> must be the default
1862 loop!).
1863
1864 =back
1865
1866
1867 =head1 LIBEVENT EMULATION
1868
1869 Libev offers a compatibility emulation layer for libevent. It cannot
1870 emulate the internals of libevent, so here are some usage hints:
1871
1872 =over 4
1873
1874 =item * Use it by including <event.h>, as usual.
1875
1876 =item * The following members are fully supported: ev_base, ev_callback,
1877 ev_arg, ev_fd, ev_res, ev_events.
1878
1879 =item * Avoid using ev_flags and the EVLIST_*-macros, while it is
1880 maintained by libev, it does not work exactly the same way as in libevent (consider
1881 it a private API).
1882
1883 =item * Priorities are not currently supported. Initialising priorities
1884 will fail and all watchers will have the same priority, even though there
1885 is an ev_pri field.
1886
1887 =item * Other members are not supported.
1888
1889 =item * The libev emulation is I<not> ABI compatible to libevent, you need
1890 to use the libev header file and library.
1891
1892 =back
1893
1894 =head1 C++ SUPPORT
1895
1896 Libev comes with some simplistic wrapper classes for C++ that mainly allow
1897 you to use some convinience methods to start/stop watchers and also change
1898 the callback model to a model using method callbacks on objects.
1899
1900 To use it,
1901    
1902   #include <ev++.h>
1903
1904 This automatically includes F<ev.h> and puts all of its definitions (many
1905 of them macros) into the global namespace. All C++ specific things are
1906 put into the C<ev> namespace. It should support all the same embedding
1907 options as F<ev.h>, most notably C<EV_MULTIPLICITY>.
1908
1909 Care has been taken to keep the overhead low. The only data member the C++
1910 classes add (compared to plain C-style watchers) is the event loop pointer
1911 that the watcher is associated with (or no additional members at all if
1912 you disable C<EV_MULTIPLICITY> when embedding libev).
1913
1914 Currently, functions, and static and non-static member functions can be
1915 used as callbacks. Other types should be easy to add as long as they only
1916 need one additional pointer for context. If you need support for other
1917 types of functors please contact the author (preferably after implementing
1918 it).
1919
1920 Here is a list of things available in the C<ev> namespace:
1921
1922 =over 4
1923
1924 =item C<ev::READ>, C<ev::WRITE> etc.
1925
1926 These are just enum values with the same values as the C<EV_READ> etc.
1927 macros from F<ev.h>.
1928
1929 =item C<ev::tstamp>, C<ev::now>
1930
1931 Aliases to the same types/functions as with the C<ev_> prefix.
1932
1933 =item C<ev::io>, C<ev::timer>, C<ev::periodic>, C<ev::idle>, C<ev::sig> etc.
1934
1935 For each C<ev_TYPE> watcher in F<ev.h> there is a corresponding class of
1936 the same name in the C<ev> namespace, with the exception of C<ev_signal>
1937 which is called C<ev::sig> to avoid clashes with the C<signal> macro
1938 defines by many implementations.
1939
1940 All of those classes have these methods:
1941
1942 =over 4
1943
1944 =item ev::TYPE::TYPE ()
1945
1946 =item ev::TYPE::TYPE (struct ev_loop *)
1947
1948 =item ev::TYPE::~TYPE
1949
1950 The constructor (optionally) takes an event loop to associate the watcher
1951 with. If it is omitted, it will use C<EV_DEFAULT>.
1952
1953 The constructor calls C<ev_init> for you, which means you have to call the
1954 C<set> method before starting it.
1955
1956 It will not set a callback, however: You have to call the templated C<set>
1957 method to set a callback before you can start the watcher.
1958
1959 (The reason why you have to use a method is a limitation in C++ which does
1960 not allow explicit template arguments for constructors).
1961
1962 The destructor automatically stops the watcher if it is active.
1963
1964 =item w->set<class, &class::method> (object *)
1965
1966 This method sets the callback method to call. The method has to have a
1967 signature of C<void (*)(ev_TYPE &, int)>, it receives the watcher as
1968 first argument and the C<revents> as second. The object must be given as
1969 parameter and is stored in the C<data> member of the watcher.
1970
1971 This method synthesizes efficient thunking code to call your method from
1972 the C callback that libev requires. If your compiler can inline your
1973 callback (i.e. it is visible to it at the place of the C<set> call and
1974 your compiler is good :), then the method will be fully inlined into the
1975 thunking function, making it as fast as a direct C callback.
1976
1977 Example: simple class declaration and watcher initialisation
1978
1979   struct myclass
1980   {
1981     void io_cb (ev::io &w, int revents) { }
1982   }
1983
1984   myclass obj;
1985   ev::io iow;
1986   iow.set <myclass, &myclass::io_cb> (&obj);
1987
1988 =item w->set<function> (void *data = 0)
1989
1990 Also sets a callback, but uses a static method or plain function as
1991 callback. The optional C<data> argument will be stored in the watcher's
1992 C<data> member and is free for you to use.
1993
1994 The prototype of the C<function> must be C<void (*)(ev::TYPE &w, int)>.
1995
1996 See the method-C<set> above for more details.
1997
1998 Example:
1999
2000   static void io_cb (ev::io &w, int revents) { }
2001   iow.set <io_cb> ();
2002
2003 =item w->set (struct ev_loop *)
2004
2005 Associates a different C<struct ev_loop> with this watcher. You can only
2006 do this when the watcher is inactive (and not pending either).
2007
2008 =item w->set ([args])
2009
2010 Basically the same as C<ev_TYPE_set>, with the same args. Must be
2011 called at least once. Unlike the C counterpart, an active watcher gets
2012 automatically stopped and restarted when reconfiguring it with this
2013 method.
2014
2015 =item w->start ()
2016
2017 Starts the watcher. Note that there is no C<loop> argument, as the
2018 constructor already stores the event loop.
2019
2020 =item w->stop ()
2021
2022 Stops the watcher if it is active. Again, no C<loop> argument.
2023
2024 =item w->again () (C<ev::timer>, C<ev::periodic> only)
2025
2026 For C<ev::timer> and C<ev::periodic>, this invokes the corresponding
2027 C<ev_TYPE_again> function.
2028
2029 =item w->sweep () (C<ev::embed> only)
2030
2031 Invokes C<ev_embed_sweep>.
2032
2033 =item w->update () (C<ev::stat> only)
2034
2035 Invokes C<ev_stat_stat>.
2036
2037 =back
2038
2039 =back
2040
2041 Example: Define a class with an IO and idle watcher, start one of them in
2042 the constructor.
2043
2044   class myclass
2045   {
2046     ev_io   io;   void io_cb   (ev::io   &w, int revents);
2047     ev_idle idle  void idle_cb (ev::idle &w, int revents);
2048
2049     myclass ();
2050   }
2051
2052   myclass::myclass (int fd)
2053   {
2054     io  .set <myclass, &myclass::io_cb  > (this);
2055     idle.set <myclass, &myclass::idle_cb> (this);
2056
2057     io.start (fd, ev::READ);
2058   }
2059
2060
2061 =head1 MACRO MAGIC
2062
2063 Libev can be compiled with a variety of options, the most fundamantal
2064 of which is C<EV_MULTIPLICITY>. This option determines whether (most)
2065 functions and callbacks have an initial C<struct ev_loop *> argument.
2066
2067 To make it easier to write programs that cope with either variant, the
2068 following macros are defined:
2069
2070 =over 4
2071
2072 =item C<EV_A>, C<EV_A_>
2073
2074 This provides the loop I<argument> for functions, if one is required ("ev
2075 loop argument"). The C<EV_A> form is used when this is the sole argument,
2076 C<EV_A_> is used when other arguments are following. Example:
2077
2078   ev_unref (EV_A);
2079   ev_timer_add (EV_A_ watcher);
2080   ev_loop (EV_A_ 0);
2081
2082 It assumes the variable C<loop> of type C<struct ev_loop *> is in scope,
2083 which is often provided by the following macro.
2084
2085 =item C<EV_P>, C<EV_P_>
2086
2087 This provides the loop I<parameter> for functions, if one is required ("ev
2088 loop parameter"). The C<EV_P> form is used when this is the sole parameter,
2089 C<EV_P_> is used when other parameters are following. Example:
2090
2091   // this is how ev_unref is being declared
2092   static void ev_unref (EV_P);
2093
2094   // this is how you can declare your typical callback
2095   static void cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
2096
2097 It declares a parameter C<loop> of type C<struct ev_loop *>, quite
2098 suitable for use with C<EV_A>.
2099
2100 =item C<EV_DEFAULT>, C<EV_DEFAULT_>
2101
2102 Similar to the other two macros, this gives you the value of the default
2103 loop, if multiple loops are supported ("ev loop default").
2104
2105 =back
2106
2107 Example: Declare and initialise a check watcher, utilising the above
2108 macros so it will work regardless of whether multiple loops are supported
2109 or not.
2110
2111   static void
2112   check_cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
2113   {
2114     ev_check_stop (EV_A_ w);
2115   }
2116
2117   ev_check check;
2118   ev_check_init (&check, check_cb);
2119   ev_check_start (EV_DEFAULT_ &check);
2120   ev_loop (EV_DEFAULT_ 0);
2121
2122 =head1 EMBEDDING
2123
2124 Libev can (and often is) directly embedded into host
2125 applications. Examples of applications that embed it include the Deliantra
2126 Game Server, the EV perl module, the GNU Virtual Private Ethernet (gvpe)
2127 and rxvt-unicode.
2128
2129 The goal is to enable you to just copy the neecssary files into your
2130 source directory without having to change even a single line in them, so
2131 you can easily upgrade by simply copying (or having a checked-out copy of
2132 libev somewhere in your source tree).
2133
2134 =head2 FILESETS
2135
2136 Depending on what features you need you need to include one or more sets of files
2137 in your app.
2138
2139 =head3 CORE EVENT LOOP
2140
2141 To include only the libev core (all the C<ev_*> functions), with manual
2142 configuration (no autoconf):
2143
2144   #define EV_STANDALONE 1
2145   #include "ev.c"
2146
2147 This will automatically include F<ev.h>, too, and should be done in a
2148 single C source file only to provide the function implementations. To use
2149 it, do the same for F<ev.h> in all files wishing to use this API (best
2150 done by writing a wrapper around F<ev.h> that you can include instead and
2151 where you can put other configuration options):
2152
2153   #define EV_STANDALONE 1
2154   #include "ev.h"
2155
2156 Both header files and implementation files can be compiled with a C++
2157 compiler (at least, thats a stated goal, and breakage will be treated
2158 as a bug).
2159
2160 You need the following files in your source tree, or in a directory
2161 in your include path (e.g. in libev/ when using -Ilibev):
2162
2163   ev.h
2164   ev.c
2165   ev_vars.h
2166   ev_wrap.h
2167
2168   ev_win32.c      required on win32 platforms only
2169
2170   ev_select.c     only when select backend is enabled (which is enabled by default)
2171   ev_poll.c       only when poll backend is enabled (disabled by default)
2172   ev_epoll.c      only when the epoll backend is enabled (disabled by default)
2173   ev_kqueue.c     only when the kqueue backend is enabled (disabled by default)
2174   ev_port.c       only when the solaris port backend is enabled (disabled by default)
2175
2176 F<ev.c> includes the backend files directly when enabled, so you only need
2177 to compile this single file.
2178
2179 =head3 LIBEVENT COMPATIBILITY API
2180
2181 To include the libevent compatibility API, also include:
2182
2183   #include "event.c"
2184
2185 in the file including F<ev.c>, and:
2186
2187   #include "event.h"
2188
2189 in the files that want to use the libevent API. This also includes F<ev.h>.
2190
2191 You need the following additional files for this:
2192
2193   event.h
2194   event.c
2195
2196 =head3 AUTOCONF SUPPORT
2197
2198 Instead of using C<EV_STANDALONE=1> and providing your config in
2199 whatever way you want, you can also C<m4_include([libev.m4])> in your
2200 F<configure.ac> and leave C<EV_STANDALONE> undefined. F<ev.c> will then
2201 include F<config.h> and configure itself accordingly.
2202
2203 For this of course you need the m4 file:
2204
2205   libev.m4
2206
2207 =head2 PREPROCESSOR SYMBOLS/MACROS
2208
2209 Libev can be configured via a variety of preprocessor symbols you have to define
2210 before including any of its files. The default is not to build for multiplicity
2211 and only include the select backend.
2212
2213 =over 4
2214
2215 =item EV_STANDALONE
2216
2217 Must always be C<1> if you do not use autoconf configuration, which
2218 keeps libev from including F<config.h>, and it also defines dummy
2219 implementations for some libevent functions (such as logging, which is not
2220 supported). It will also not define any of the structs usually found in
2221 F<event.h> that are not directly supported by the libev core alone.
2222
2223 =item EV_USE_MONOTONIC
2224
2225 If defined to be C<1>, libev will try to detect the availability of the
2226 monotonic clock option at both compiletime and runtime. Otherwise no use
2227 of the monotonic clock option will be attempted. If you enable this, you
2228 usually have to link against librt or something similar. Enabling it when
2229 the functionality isn't available is safe, though, althoguh you have
2230 to make sure you link against any libraries where the C<clock_gettime>
2231 function is hiding in (often F<-lrt>).
2232
2233 =item EV_USE_REALTIME
2234
2235 If defined to be C<1>, libev will try to detect the availability of the
2236 realtime clock option at compiletime (and assume its availability at
2237 runtime if successful). Otherwise no use of the realtime clock option will
2238 be attempted. This effectively replaces C<gettimeofday> by C<clock_get
2239 (CLOCK_REALTIME, ...)> and will not normally affect correctness. See tzhe note about libraries
2240 in the description of C<EV_USE_MONOTONIC>, though.
2241
2242 =item EV_USE_SELECT
2243
2244 If undefined or defined to be C<1>, libev will compile in support for the
2245 C<select>(2) backend. No attempt at autodetection will be done: if no
2246 other method takes over, select will be it. Otherwise the select backend
2247 will not be compiled in.
2248
2249 =item EV_SELECT_USE_FD_SET
2250
2251 If defined to C<1>, then the select backend will use the system C<fd_set>
2252 structure. This is useful if libev doesn't compile due to a missing
2253 C<NFDBITS> or C<fd_mask> definition or it misguesses the bitset layout on
2254 exotic systems. This usually limits the range of file descriptors to some
2255 low limit such as 1024 or might have other limitations (winsocket only
2256 allows 64 sockets). The C<FD_SETSIZE> macro, set before compilation, might
2257 influence the size of the C<fd_set> used.
2258
2259 =item EV_SELECT_IS_WINSOCKET
2260
2261 When defined to C<1>, the select backend will assume that
2262 select/socket/connect etc. don't understand file descriptors but
2263 wants osf handles on win32 (this is the case when the select to
2264 be used is the winsock select). This means that it will call
2265 C<_get_osfhandle> on the fd to convert it to an OS handle. Otherwise,
2266 it is assumed that all these functions actually work on fds, even
2267 on win32. Should not be defined on non-win32 platforms.
2268
2269 =item EV_USE_POLL
2270
2271 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the C<poll>(2)
2272 backend. Otherwise it will be enabled on non-win32 platforms. It
2273 takes precedence over select.
2274
2275 =item EV_USE_EPOLL
2276
2277 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Linux
2278 C<epoll>(7) backend. Its availability will be detected at runtime,
2279 otherwise another method will be used as fallback. This is the
2280 preferred backend for GNU/Linux systems.
2281
2282 =item EV_USE_KQUEUE
2283
2284 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the BSD style
2285 C<kqueue>(2) backend. Its actual availability will be detected at runtime,
2286 otherwise another method will be used as fallback. This is the preferred
2287 backend for BSD and BSD-like systems, although on most BSDs kqueue only
2288 supports some types of fds correctly (the only platform we found that
2289 supports ptys for example was NetBSD), so kqueue might be compiled in, but
2290 not be used unless explicitly requested. The best way to use it is to find
2291 out whether kqueue supports your type of fd properly and use an embedded
2292 kqueue loop.
2293
2294 =item EV_USE_PORT
2295
2296 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Solaris
2297 10 port style backend. Its availability will be detected at runtime,
2298 otherwise another method will be used as fallback. This is the preferred
2299 backend for Solaris 10 systems.
2300
2301 =item EV_USE_DEVPOLL
2302
2303 reserved for future expansion, works like the USE symbols above.
2304
2305 =item EV_USE_INOTIFY
2306
2307 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Linux inotify
2308 interface to speed up C<ev_stat> watchers. Its actual availability will
2309 be detected at runtime.
2310
2311 =item EV_H
2312
2313 The name of the F<ev.h> header file used to include it. The default if
2314 undefined is C<< <ev.h> >> in F<event.h> and C<"ev.h"> in F<ev.c>. This
2315 can be used to virtually rename the F<ev.h> header file in case of conflicts.
2316
2317 =item EV_CONFIG_H
2318
2319 If C<EV_STANDALONE> isn't C<1>, this variable can be used to override
2320 F<ev.c>'s idea of where to find the F<config.h> file, similarly to
2321 C<EV_H>, above.
2322
2323 =item EV_EVENT_H
2324
2325 Similarly to C<EV_H>, this macro can be used to override F<event.c>'s idea
2326 of how the F<event.h> header can be found.
2327
2328 =item EV_PROTOTYPES
2329
2330 If defined to be C<0>, then F<ev.h> will not define any function
2331 prototypes, but still define all the structs and other symbols. This is
2332 occasionally useful if you want to provide your own wrapper functions
2333 around libev functions.
2334
2335 =item EV_MULTIPLICITY
2336
2337 If undefined or defined to C<1>, then all event-loop-specific functions
2338 will have the C<struct ev_loop *> as first argument, and you can create
2339 additional independent event loops. Otherwise there will be no support
2340 for multiple event loops and there is no first event loop pointer
2341 argument. Instead, all functions act on the single default loop.
2342
2343 =item EV_MINPRI
2344
2345 =item EV_MAXPRI
2346
2347 The range of allowed priorities. C<EV_MINPRI> must be smaller or equal to
2348 C<EV_MAXPRI>, but otherwise there are no non-obvious limitations. You can
2349 provide for more priorities by overriding those symbols (usually defined
2350 to be C<-2> and C<2>, respectively).
2351
2352 When doing priority-based operations, libev usually has to linearly search
2353 all the priorities, so having many of them (hundreds) uses a lot of space
2354 and time, so using the defaults of five priorities (-2 .. +2) is usually
2355 fine.
2356
2357 If your embedding app does not need any priorities, defining these both to
2358 C<0> will save some memory and cpu.
2359
2360 =item EV_PERIODIC_ENABLE
2361
2362 If undefined or defined to be C<1>, then periodic timers are supported. If
2363 defined to be C<0>, then they are not. Disabling them saves a few kB of
2364 code.
2365
2366 =item EV_IDLE_ENABLE
2367
2368 If undefined or defined to be C<1>, then idle watchers are supported. If
2369 defined to be C<0>, then they are not. Disabling them saves a few kB of
2370 code.
2371
2372 =item EV_EMBED_ENABLE
2373
2374 If undefined or defined to be C<1>, then embed watchers are supported. If
2375 defined to be C<0>, then they are not.
2376
2377 =item EV_STAT_ENABLE
2378
2379 If undefined or defined to be C<1>, then stat watchers are supported. If
2380 defined to be C<0>, then they are not.
2381
2382 =item EV_FORK_ENABLE
2383
2384 If undefined or defined to be C<1>, then fork watchers are supported. If
2385 defined to be C<0>, then they are not.
2386
2387 =item EV_MINIMAL
2388
2389 If you need to shave off some kilobytes of code at the expense of some
2390 speed, define this symbol to C<1>. Currently only used for gcc to override
2391 some inlining decisions, saves roughly 30% codesize of amd64.
2392
2393 =item EV_PID_HASHSIZE
2394
2395 C<ev_child> watchers use a small hash table to distribute workload by
2396 pid. The default size is C<16> (or C<1> with C<EV_MINIMAL>), usually more
2397 than enough. If you need to manage thousands of children you might want to
2398 increase this value (I<must> be a power of two).
2399
2400 =item EV_INOTIFY_HASHSIZE
2401
2402 C<ev_staz> watchers use a small hash table to distribute workload by
2403 inotify watch id. The default size is C<16> (or C<1> with C<EV_MINIMAL>),
2404 usually more than enough. If you need to manage thousands of C<ev_stat>
2405 watchers you might want to increase this value (I<must> be a power of
2406 two).
2407
2408 =item EV_COMMON
2409
2410 By default, all watchers have a C<void *data> member. By redefining
2411 this macro to a something else you can include more and other types of
2412 members. You have to define it each time you include one of the files,
2413 though, and it must be identical each time.
2414
2415 For example, the perl EV module uses something like this:
2416
2417   #define EV_COMMON                       \
2418     SV *self; /* contains this struct */  \
2419     SV *cb_sv, *fh /* note no trailing ";" */
2420
2421 =item EV_CB_DECLARE (type)
2422
2423 =item EV_CB_INVOKE (watcher, revents)
2424
2425 =item ev_set_cb (ev, cb)
2426
2427 Can be used to change the callback member declaration in each watcher,
2428 and the way callbacks are invoked and set. Must expand to a struct member
2429 definition and a statement, respectively. See the F<ev.v> header file for
2430 their default definitions. One possible use for overriding these is to
2431 avoid the C<struct ev_loop *> as first argument in all cases, or to use
2432 method calls instead of plain function calls in C++.
2433
2434 =head2 EXAMPLES
2435
2436 For a real-world example of a program the includes libev
2437 verbatim, you can have a look at the EV perl module
2438 (L<http://software.schmorp.de/pkg/EV.html>). It has the libev files in
2439 the F<libev/> subdirectory and includes them in the F<EV/EVAPI.h> (public
2440 interface) and F<EV.xs> (implementation) files. Only the F<EV.xs> file
2441 will be compiled. It is pretty complex because it provides its own header
2442 file.
2443
2444 The usage in rxvt-unicode is simpler. It has a F<ev_cpp.h> header file
2445 that everybody includes and which overrides some configure choices:
2446
2447   #define EV_MINIMAL 1
2448   #define EV_USE_POLL 0
2449   #define EV_MULTIPLICITY 0
2450   #define EV_PERIODIC_ENABLE 0
2451   #define EV_STAT_ENABLE 0
2452   #define EV_FORK_ENABLE 0
2453   #define EV_CONFIG_H <config.h>
2454   #define EV_MINPRI 0
2455   #define EV_MAXPRI 0
2456
2457   #include "ev++.h"
2458
2459 And a F<ev_cpp.C> implementation file that contains libev proper and is compiled:
2460
2461   #include "ev_cpp.h"
2462   #include "ev.c"
2463
2464
2465 =head1 COMPLEXITIES
2466
2467 In this section the complexities of (many of) the algorithms used inside
2468 libev will be explained. For complexity discussions about backends see the
2469 documentation for C<ev_default_init>.
2470
2471 All of the following are about amortised time: If an array needs to be
2472 extended, libev needs to realloc and move the whole array, but this
2473 happens asymptotically never with higher number of elements, so O(1) might
2474 mean it might do a lengthy realloc operation in rare cases, but on average
2475 it is much faster and asymptotically approaches constant time.
2476
2477 =over 4
2478
2479 =item Starting and stopping timer/periodic watchers: O(log skipped_other_timers)
2480
2481 This means that, when you have a watcher that triggers in one hour and
2482 there are 100 watchers that would trigger before that then inserting will
2483 have to skip those 100 watchers.
2484
2485 =item Changing timer/periodic watchers (by autorepeat, again): O(log skipped_other_timers)
2486
2487 That means that for changing a timer costs less than removing/adding them
2488 as only the relative motion in the event queue has to be paid for.
2489
2490 =item Starting io/check/prepare/idle/signal/child watchers: O(1)
2491
2492 These just add the watcher into an array or at the head of a list.
2493 =item Stopping check/prepare/idle watchers: O(1)
2494
2495 =item Stopping an io/signal/child watcher: O(number_of_watchers_for_this_(fd/signal/pid % EV_PID_HASHSIZE))
2496
2497 These watchers are stored in lists then need to be walked to find the
2498 correct watcher to remove. The lists are usually short (you don't usually
2499 have many watchers waiting for the same fd or signal).
2500
2501 =item Finding the next timer per loop iteration: O(1)
2502
2503 =item Each change on a file descriptor per loop iteration: O(number_of_watchers_for_this_fd)
2504
2505 A change means an I/O watcher gets started or stopped, which requires
2506 libev to recalculate its status (and possibly tell the kernel).
2507
2508 =item Activating one watcher: O(1)
2509
2510 =item Priority handling: O(number_of_priorities)
2511
2512 Priorities are implemented by allocating some space for each
2513 priority. When doing priority-based operations, libev usually has to
2514 linearly search all the priorities.
2515
2516 =back
2517
2518
2519 =head1 AUTHOR
2520
2521 Marc Lehmann <libev@schmorp.de>.
2522