]> git.llucax.com Git - software/libev.git/blob - ev.pod
ab57ffbd559a2819c7d245ec80c9900ebb82d558
[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 =over 4
939
940 =item ev_io_init (ev_io *, callback, int fd, int events)
941
942 =item ev_io_set (ev_io *, int fd, int events)
943
944 Configures an C<ev_io> watcher. The C<fd> is the file descriptor to
945 rceeive events for and events is either C<EV_READ>, C<EV_WRITE> or
946 C<EV_READ | EV_WRITE> to receive the given events.
947
948 =item int fd [read-only]
949
950 The file descriptor being watched.
951
952 =item int events [read-only]
953
954 The events being watched.
955
956 =back
957
958 Example: Call C<stdin_readable_cb> when STDIN_FILENO has become, well
959 readable, but only once. Since it is likely line-buffered, you could
960 attempt to read a whole line in the callback.
961
962   static void
963   stdin_readable_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents)
964   {
965      ev_io_stop (loop, w);
966     .. read from stdin here (or from w->fd) and haqndle any I/O errors
967   }
968
969   ...
970   struct ev_loop *loop = ev_default_init (0);
971   struct ev_io stdin_readable;
972   ev_io_init (&stdin_readable, stdin_readable_cb, STDIN_FILENO, EV_READ);
973   ev_io_start (loop, &stdin_readable);
974   ev_loop (loop, 0);
975
976
977 =head2 C<ev_timer> - relative and optionally repeating timeouts
978
979 Timer watchers are simple relative timers that generate an event after a
980 given time, and optionally repeating in regular intervals after that.
981
982 The timers are based on real time, that is, if you register an event that
983 times out after an hour and you reset your system clock to last years
984 time, it will still time out after (roughly) and hour. "Roughly" because
985 detecting time jumps is hard, and some inaccuracies are unavoidable (the
986 monotonic clock option helps a lot here).
987
988 The relative timeouts are calculated relative to the C<ev_now ()>
989 time. This is usually the right thing as this timestamp refers to the time
990 of the event triggering whatever timeout you are modifying/starting. If
991 you suspect event processing to be delayed and you I<need> to base the timeout
992 on the current time, use something like this to adjust for this:
993
994    ev_timer_set (&timer, after + ev_now () - ev_time (), 0.);
995
996 The callback is guarenteed to be invoked only when its timeout has passed,
997 but if multiple timers become ready during the same loop iteration then
998 order of execution is undefined.
999
1000 =over 4
1001
1002 =item ev_timer_init (ev_timer *, callback, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)
1003
1004 =item ev_timer_set (ev_timer *, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat)
1005
1006 Configure the timer to trigger after C<after> seconds. If C<repeat> is
1007 C<0.>, then it will automatically be stopped. If it is positive, then the
1008 timer will automatically be configured to trigger again C<repeat> seconds
1009 later, again, and again, until stopped manually.
1010
1011 The timer itself will do a best-effort at avoiding drift, that is, if you
1012 configure a timer to trigger every 10 seconds, then it will trigger at
1013 exactly 10 second intervals. If, however, your program cannot keep up with
1014 the timer (because it takes longer than those 10 seconds to do stuff) the
1015 timer will not fire more than once per event loop iteration.
1016
1017 =item ev_timer_again (loop)
1018
1019 This will act as if the timer timed out and restart it again if it is
1020 repeating. The exact semantics are:
1021
1022 If the timer is pending, its pending status is cleared.
1023
1024 If the timer is started but nonrepeating, stop it (as if it timed out).
1025
1026 If the timer is repeating, either start it if necessary (with the
1027 C<repeat> value), or reset the running timer to the C<repeat> value.
1028
1029 This sounds a bit complicated, but here is a useful and typical
1030 example: Imagine you have a tcp connection and you want a so-called idle
1031 timeout, that is, you want to be called when there have been, say, 60
1032 seconds of inactivity on the socket. The easiest way to do this is to
1033 configure an C<ev_timer> with a C<repeat> value of C<60> and then call
1034 C<ev_timer_again> each time you successfully read or write some data. If
1035 you go into an idle state where you do not expect data to travel on the
1036 socket, you can C<ev_timer_stop> the timer, and C<ev_timer_again> will
1037 automatically restart it if need be.
1038
1039 That means you can ignore the C<after> value and C<ev_timer_start>
1040 altogether and only ever use the C<repeat> value and C<ev_timer_again>:
1041
1042    ev_timer_init (timer, callback, 0., 5.);
1043    ev_timer_again (loop, timer);
1044    ...
1045    timer->again = 17.;
1046    ev_timer_again (loop, timer);
1047    ...
1048    timer->again = 10.;
1049    ev_timer_again (loop, timer);
1050
1051 This is more slightly efficient then stopping/starting the timer each time
1052 you want to modify its timeout value.
1053
1054 =item ev_tstamp repeat [read-write]
1055
1056 The current C<repeat> value. Will be used each time the watcher times out
1057 or C<ev_timer_again> is called and determines the next timeout (if any),
1058 which is also when any modifications are taken into account.
1059
1060 =back
1061
1062 Example: Create a timer that fires after 60 seconds.
1063
1064   static void
1065   one_minute_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents)
1066   {
1067     .. one minute over, w is actually stopped right here
1068   }
1069
1070   struct ev_timer mytimer;
1071   ev_timer_init (&mytimer, one_minute_cb, 60., 0.);
1072   ev_timer_start (loop, &mytimer);
1073
1074 Example: Create a timeout timer that times out after 10 seconds of
1075 inactivity.
1076
1077   static void
1078   timeout_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents)
1079   {
1080     .. ten seconds without any activity
1081   }
1082
1083   struct ev_timer mytimer;
1084   ev_timer_init (&mytimer, timeout_cb, 0., 10.); /* note, only repeat used */
1085   ev_timer_again (&mytimer); /* start timer */
1086   ev_loop (loop, 0);
1087
1088   // and in some piece of code that gets executed on any "activity":
1089   // reset the timeout to start ticking again at 10 seconds
1090   ev_timer_again (&mytimer);
1091
1092
1093 =head2 C<ev_periodic> - to cron or not to cron?
1094
1095 Periodic watchers are also timers of a kind, but they are very versatile
1096 (and unfortunately a bit complex).
1097
1098 Unlike C<ev_timer>'s, they are not based on real time (or relative time)
1099 but on wallclock time (absolute time). You can tell a periodic watcher
1100 to trigger "at" some specific point in time. For example, if you tell a
1101 periodic watcher to trigger in 10 seconds (by specifiying e.g. C<ev_now ()
1102 + 10.>) and then reset your system clock to the last year, then it will
1103 take a year to trigger the event (unlike an C<ev_timer>, which would trigger
1104 roughly 10 seconds later).
1105
1106 They can also be used to implement vastly more complex timers, such as
1107 triggering an event on each midnight, local time or other, complicated,
1108 rules.
1109
1110 As with timers, the callback is guarenteed to be invoked only when the
1111 time (C<at>) has been passed, but if multiple periodic timers become ready
1112 during the same loop iteration then order of execution is undefined.
1113
1114 =over 4
1115
1116 =item ev_periodic_init (ev_periodic *, callback, ev_tstamp at, ev_tstamp interval, reschedule_cb)
1117
1118 =item ev_periodic_set (ev_periodic *, ev_tstamp after, ev_tstamp repeat, reschedule_cb)
1119
1120 Lots of arguments, lets sort it out... There are basically three modes of
1121 operation, and we will explain them from simplest to complex:
1122
1123 =over 4
1124
1125 =item * absolute timer (at = time, interval = reschedule_cb = 0)
1126
1127 In this configuration the watcher triggers an event at the wallclock time
1128 C<at> and doesn't repeat. It will not adjust when a time jump occurs,
1129 that is, if it is to be run at January 1st 2011 then it will run when the
1130 system time reaches or surpasses this time.
1131
1132 =item * non-repeating interval timer (at = offset, interval > 0, reschedule_cb = 0)
1133
1134 In this mode the watcher will always be scheduled to time out at the next
1135 C<at + N * interval> time (for some integer N, which can also be negative)
1136 and then repeat, regardless of any time jumps.
1137
1138 This can be used to create timers that do not drift with respect to system
1139 time:
1140
1141    ev_periodic_set (&periodic, 0., 3600., 0);
1142
1143 This doesn't mean there will always be 3600 seconds in between triggers,
1144 but only that the the callback will be called when the system time shows a
1145 full hour (UTC), or more correctly, when the system time is evenly divisible
1146 by 3600.
1147
1148 Another way to think about it (for the mathematically inclined) is that
1149 C<ev_periodic> will try to run the callback in this mode at the next possible
1150 time where C<time = at (mod interval)>, regardless of any time jumps.
1151
1152 For numerical stability it is preferable that the C<at> value is near
1153 C<ev_now ()> (the current time), but there is no range requirement for
1154 this value.
1155
1156 =item * manual reschedule mode (at and interval ignored, reschedule_cb = callback)
1157
1158 In this mode the values for C<interval> and C<at> are both being
1159 ignored. Instead, each time the periodic watcher gets scheduled, the
1160 reschedule callback will be called with the watcher as first, and the
1161 current time as second argument.
1162
1163 NOTE: I<This callback MUST NOT stop or destroy any periodic watcher,
1164 ever, or make any event loop modifications>. If you need to stop it,
1165 return C<now + 1e30> (or so, fudge fudge) and stop it afterwards (e.g. by
1166 starting an C<ev_prepare> watcher, which is legal).
1167
1168 Its prototype is C<ev_tstamp (*reschedule_cb)(struct ev_periodic *w,
1169 ev_tstamp now)>, e.g.:
1170
1171    static ev_tstamp my_rescheduler (struct ev_periodic *w, ev_tstamp now)
1172    {
1173      return now + 60.;
1174    }
1175
1176 It must return the next time to trigger, based on the passed time value
1177 (that is, the lowest time value larger than to the second argument). It
1178 will usually be called just before the callback will be triggered, but
1179 might be called at other times, too.
1180
1181 NOTE: I<< This callback must always return a time that is later than the
1182 passed C<now> value >>. Not even C<now> itself will do, it I<must> be larger.
1183
1184 This can be used to create very complex timers, such as a timer that
1185 triggers on each midnight, local time. To do this, you would calculate the
1186 next midnight after C<now> and return the timestamp value for this. How
1187 you do this is, again, up to you (but it is not trivial, which is the main
1188 reason I omitted it as an example).
1189
1190 =back
1191
1192 =item ev_periodic_again (loop, ev_periodic *)
1193
1194 Simply stops and restarts the periodic watcher again. This is only useful
1195 when you changed some parameters or the reschedule callback would return
1196 a different time than the last time it was called (e.g. in a crond like
1197 program when the crontabs have changed).
1198
1199 =item ev_tstamp offset [read-write]
1200
1201 When repeating, this contains the offset value, otherwise this is the
1202 absolute point in time (the C<at> value passed to C<ev_periodic_set>).
1203
1204 Can be modified any time, but changes only take effect when the periodic
1205 timer fires or C<ev_periodic_again> is being called.
1206
1207 =item ev_tstamp interval [read-write]
1208
1209 The current interval value. Can be modified any time, but changes only
1210 take effect when the periodic timer fires or C<ev_periodic_again> is being
1211 called.
1212
1213 =item ev_tstamp (*reschedule_cb)(struct ev_periodic *w, ev_tstamp now) [read-write]
1214
1215 The current reschedule callback, or C<0>, if this functionality is
1216 switched off. Can be changed any time, but changes only take effect when
1217 the periodic timer fires or C<ev_periodic_again> is being called.
1218
1219 =back
1220
1221 Example: Call a callback every hour, or, more precisely, whenever the
1222 system clock is divisible by 3600. The callback invocation times have
1223 potentially a lot of jittering, but good long-term stability.
1224
1225   static void
1226   clock_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_io *w, int revents)
1227   {
1228     ... its now a full hour (UTC, or TAI or whatever your clock follows)
1229   }
1230
1231   struct ev_periodic hourly_tick;
1232   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 3600., 0);
1233   ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);
1234
1235 Example: The same as above, but use a reschedule callback to do it:
1236
1237   #include <math.h>
1238
1239   static ev_tstamp
1240   my_scheduler_cb (struct ev_periodic *w, ev_tstamp now)
1241   {
1242     return fmod (now, 3600.) + 3600.;
1243   }
1244
1245   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb, 0., 0., my_scheduler_cb);
1246
1247 Example: Call a callback every hour, starting now:
1248
1249   struct ev_periodic hourly_tick;
1250   ev_periodic_init (&hourly_tick, clock_cb,
1251                     fmod (ev_now (loop), 3600.), 3600., 0);
1252   ev_periodic_start (loop, &hourly_tick);
1253   
1254
1255 =head2 C<ev_signal> - signal me when a signal gets signalled!
1256
1257 Signal watchers will trigger an event when the process receives a specific
1258 signal one or more times. Even though signals are very asynchronous, libev
1259 will try it's best to deliver signals synchronously, i.e. as part of the
1260 normal event processing, like any other event.
1261
1262 You can configure as many watchers as you like per signal. Only when the
1263 first watcher gets started will libev actually register a signal watcher
1264 with the kernel (thus it coexists with your own signal handlers as long
1265 as you don't register any with libev). Similarly, when the last signal
1266 watcher for a signal is stopped libev will reset the signal handler to
1267 SIG_DFL (regardless of what it was set to before).
1268
1269 =over 4
1270
1271 =item ev_signal_init (ev_signal *, callback, int signum)
1272
1273 =item ev_signal_set (ev_signal *, int signum)
1274
1275 Configures the watcher to trigger on the given signal number (usually one
1276 of the C<SIGxxx> constants).
1277
1278 =item int signum [read-only]
1279
1280 The signal the watcher watches out for.
1281
1282 =back
1283
1284
1285 =head2 C<ev_child> - watch out for process status changes
1286
1287 Child watchers trigger when your process receives a SIGCHLD in response to
1288 some child status changes (most typically when a child of yours dies).
1289
1290 =over 4
1291
1292 =item ev_child_init (ev_child *, callback, int pid)
1293
1294 =item ev_child_set (ev_child *, int pid)
1295
1296 Configures the watcher to wait for status changes of process C<pid> (or
1297 I<any> process if C<pid> is specified as C<0>). The callback can look
1298 at the C<rstatus> member of the C<ev_child> watcher structure to see
1299 the status word (use the macros from C<sys/wait.h> and see your systems
1300 C<waitpid> documentation). The C<rpid> member contains the pid of the
1301 process causing the status change.
1302
1303 =item int pid [read-only]
1304
1305 The process id this watcher watches out for, or C<0>, meaning any process id.
1306
1307 =item int rpid [read-write]
1308
1309 The process id that detected a status change.
1310
1311 =item int rstatus [read-write]
1312
1313 The process exit/trace status caused by C<rpid> (see your systems
1314 C<waitpid> and C<sys/wait.h> documentation for details).
1315
1316 =back
1317
1318 Example: Try to exit cleanly on SIGINT and SIGTERM.
1319
1320   static void
1321   sigint_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_signal *w, int revents)
1322   {
1323     ev_unloop (loop, EVUNLOOP_ALL);
1324   }
1325
1326   struct ev_signal signal_watcher;
1327   ev_signal_init (&signal_watcher, sigint_cb, SIGINT);
1328   ev_signal_start (loop, &sigint_cb);
1329
1330
1331 =head2 C<ev_stat> - did the file attributes just change?
1332
1333 This watches a filesystem path for attribute changes. That is, it calls
1334 C<stat> regularly (or when the OS says it changed) and sees if it changed
1335 compared to the last time, invoking the callback if it did.
1336
1337 The path does not need to exist: changing from "path exists" to "path does
1338 not exist" is a status change like any other. The condition "path does
1339 not exist" is signified by the C<st_nlink> field being zero (which is
1340 otherwise always forced to be at least one) and all the other fields of
1341 the stat buffer having unspecified contents.
1342
1343 The path I<should> be absolute and I<must not> end in a slash. If it is
1344 relative and your working directory changes, the behaviour is undefined.
1345
1346 Since there is no standard to do this, the portable implementation simply
1347 calls C<stat (2)> regularly on the path to see if it changed somehow. You
1348 can specify a recommended polling interval for this case. If you specify
1349 a polling interval of C<0> (highly recommended!) then a I<suitable,
1350 unspecified default> value will be used (which you can expect to be around
1351 five seconds, although this might change dynamically). Libev will also
1352 impose a minimum interval which is currently around C<0.1>, but thats
1353 usually overkill.
1354
1355 This watcher type is not meant for massive numbers of stat watchers,
1356 as even with OS-supported change notifications, this can be
1357 resource-intensive.
1358
1359 At the time of this writing, only the Linux inotify interface is
1360 implemented (implementing kqueue support is left as an exercise for the
1361 reader). Inotify will be used to give hints only and should not change the
1362 semantics of C<ev_stat> watchers, which means that libev sometimes needs
1363 to fall back to regular polling again even with inotify, but changes are
1364 usually detected immediately, and if the file exists there will be no
1365 polling.
1366
1367 =over 4
1368
1369 =item ev_stat_init (ev_stat *, callback, const char *path, ev_tstamp interval)
1370
1371 =item ev_stat_set (ev_stat *, const char *path, ev_tstamp interval)
1372
1373 Configures the watcher to wait for status changes of the given
1374 C<path>. The C<interval> is a hint on how quickly a change is expected to
1375 be detected and should normally be specified as C<0> to let libev choose
1376 a suitable value. The memory pointed to by C<path> must point to the same
1377 path for as long as the watcher is active.
1378
1379 The callback will be receive C<EV_STAT> when a change was detected,
1380 relative to the attributes at the time the watcher was started (or the
1381 last change was detected).
1382
1383 =item ev_stat_stat (ev_stat *)
1384
1385 Updates the stat buffer immediately with new values. If you change the
1386 watched path in your callback, you could call this fucntion to avoid
1387 detecting this change (while introducing a race condition). Can also be
1388 useful simply to find out the new values.
1389
1390 =item ev_statdata attr [read-only]
1391
1392 The most-recently detected attributes of the file. Although the type is of
1393 C<ev_statdata>, this is usually the (or one of the) C<struct stat> types
1394 suitable for your system. If the C<st_nlink> member is C<0>, then there
1395 was some error while C<stat>ing the file.
1396
1397 =item ev_statdata prev [read-only]
1398
1399 The previous attributes of the file. The callback gets invoked whenever
1400 C<prev> != C<attr>.
1401
1402 =item ev_tstamp interval [read-only]
1403
1404 The specified interval.
1405
1406 =item const char *path [read-only]
1407
1408 The filesystem path that is being watched.
1409
1410 =back
1411
1412 Example: Watch C</etc/passwd> for attribute changes.
1413
1414   static void
1415   passwd_cb (struct ev_loop *loop, ev_stat *w, int revents)
1416   {
1417     /* /etc/passwd changed in some way */
1418     if (w->attr.st_nlink)
1419       {
1420         printf ("passwd current size  %ld\n", (long)w->attr.st_size);
1421         printf ("passwd current atime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
1422         printf ("passwd current mtime %ld\n", (long)w->attr.st_mtime);
1423       }
1424     else
1425       /* you shalt not abuse printf for puts */
1426       puts ("wow, /etc/passwd is not there, expect problems. "
1427             "if this is windows, they already arrived\n");
1428   }
1429
1430   ...
1431   ev_stat passwd;
1432
1433   ev_stat_init (&passwd, passwd_cb, "/etc/passwd");
1434   ev_stat_start (loop, &passwd);
1435
1436
1437 =head2 C<ev_idle> - when you've got nothing better to do...
1438
1439 Idle watchers trigger events when no other events of the same or higher
1440 priority are pending (prepare, check and other idle watchers do not
1441 count).
1442
1443 That is, as long as your process is busy handling sockets or timeouts
1444 (or even signals, imagine) of the same or higher priority it will not be
1445 triggered. But when your process is idle (or only lower-priority watchers
1446 are pending), the idle watchers are being called once per event loop
1447 iteration - until stopped, that is, or your process receives more events
1448 and becomes busy again with higher priority stuff.
1449
1450 The most noteworthy effect is that as long as any idle watchers are
1451 active, the process will not block when waiting for new events.
1452
1453 Apart from keeping your process non-blocking (which is a useful
1454 effect on its own sometimes), idle watchers are a good place to do
1455 "pseudo-background processing", or delay processing stuff to after the
1456 event loop has handled all outstanding events.
1457
1458 =over 4
1459
1460 =item ev_idle_init (ev_signal *, callback)
1461
1462 Initialises and configures the idle watcher - it has no parameters of any
1463 kind. There is a C<ev_idle_set> macro, but using it is utterly pointless,
1464 believe me.
1465
1466 =back
1467
1468 Example: Dynamically allocate an C<ev_idle> watcher, start it, and in the
1469 callback, free it. Also, use no error checking, as usual.
1470
1471   static void
1472   idle_cb (struct ev_loop *loop, struct ev_idle *w, int revents)
1473   {
1474     free (w);
1475     // now do something you wanted to do when the program has
1476     // no longer asnything immediate to do.
1477   }
1478
1479   struct ev_idle *idle_watcher = malloc (sizeof (struct ev_idle));
1480   ev_idle_init (idle_watcher, idle_cb);
1481   ev_idle_start (loop, idle_cb);
1482
1483
1484 =head2 C<ev_prepare> and C<ev_check> - customise your event loop!
1485
1486 Prepare and check watchers are usually (but not always) used in tandem:
1487 prepare watchers get invoked before the process blocks and check watchers
1488 afterwards.
1489
1490 You I<must not> call C<ev_loop> or similar functions that enter
1491 the current event loop from either C<ev_prepare> or C<ev_check>
1492 watchers. Other loops than the current one are fine, however. The
1493 rationale behind this is that you do not need to check for recursion in
1494 those watchers, i.e. the sequence will always be C<ev_prepare>, blocking,
1495 C<ev_check> so if you have one watcher of each kind they will always be
1496 called in pairs bracketing the blocking call.
1497
1498 Their main purpose is to integrate other event mechanisms into libev and
1499 their use is somewhat advanced. This could be used, for example, to track
1500 variable changes, implement your own watchers, integrate net-snmp or a
1501 coroutine library and lots more. They are also occasionally useful if
1502 you cache some data and want to flush it before blocking (for example,
1503 in X programs you might want to do an C<XFlush ()> in an C<ev_prepare>
1504 watcher).
1505
1506 This is done by examining in each prepare call which file descriptors need
1507 to be watched by the other library, registering C<ev_io> watchers for
1508 them and starting an C<ev_timer> watcher for any timeouts (many libraries
1509 provide just this functionality). Then, in the check watcher you check for
1510 any events that occured (by checking the pending status of all watchers
1511 and stopping them) and call back into the library. The I/O and timer
1512 callbacks will never actually be called (but must be valid nevertheless,
1513 because you never know, you know?).
1514
1515 As another example, the Perl Coro module uses these hooks to integrate
1516 coroutines into libev programs, by yielding to other active coroutines
1517 during each prepare and only letting the process block if no coroutines
1518 are ready to run (it's actually more complicated: it only runs coroutines
1519 with priority higher than or equal to the event loop and one coroutine
1520 of lower priority, but only once, using idle watchers to keep the event
1521 loop from blocking if lower-priority coroutines are active, thus mapping
1522 low-priority coroutines to idle/background tasks).
1523
1524 It is recommended to give C<ev_check> watchers highest (C<EV_MAXPRI>)
1525 priority, to ensure that they are being run before any other watchers
1526 after the poll. Also, C<ev_check> watchers (and C<ev_prepare> watchers,
1527 too) should not activate ("feed") events into libev. While libev fully
1528 supports this, they will be called before other C<ev_check> watchers did
1529 their job. As C<ev_check> watchers are often used to embed other event
1530 loops those other event loops might be in an unusable state until their
1531 C<ev_check> watcher ran (always remind yourself to coexist peacefully with
1532 others).
1533
1534 =over 4
1535
1536 =item ev_prepare_init (ev_prepare *, callback)
1537
1538 =item ev_check_init (ev_check *, callback)
1539
1540 Initialises and configures the prepare or check watcher - they have no
1541 parameters of any kind. There are C<ev_prepare_set> and C<ev_check_set>
1542 macros, but using them is utterly, utterly and completely pointless.
1543
1544 =back
1545
1546 There are a number of principal ways to embed other event loops or modules
1547 into libev. Here are some ideas on how to include libadns into libev
1548 (there is a Perl module named C<EV::ADNS> that does this, which you could
1549 use for an actually working example. Another Perl module named C<EV::Glib>
1550 embeds a Glib main context into libev, and finally, C<Glib::EV> embeds EV
1551 into the Glib event loop).
1552
1553 Method 1: Add IO watchers and a timeout watcher in a prepare handler,
1554 and in a check watcher, destroy them and call into libadns. What follows
1555 is pseudo-code only of course. This requires you to either use a low
1556 priority for the check watcher or use C<ev_clear_pending> explicitly, as
1557 the callbacks for the IO/timeout watchers might not have been called yet.
1558
1559   static ev_io iow [nfd];
1560   static ev_timer tw;
1561
1562   static void
1563   io_cb (ev_loop *loop, ev_io *w, int revents)
1564   {
1565   }
1566
1567   // create io watchers for each fd and a timer before blocking
1568   static void
1569   adns_prepare_cb (ev_loop *loop, ev_prepare *w, int revents)
1570   {
1571     int timeout = 3600000;
1572     struct pollfd fds [nfd];
1573     // actual code will need to loop here and realloc etc.
1574     adns_beforepoll (ads, fds, &nfd, &timeout, timeval_from (ev_time ()));
1575
1576     /* the callback is illegal, but won't be called as we stop during check */
1577     ev_timer_init (&tw, 0, timeout * 1e-3);
1578     ev_timer_start (loop, &tw);
1579
1580     // create one ev_io per pollfd
1581     for (int i = 0; i < nfd; ++i)
1582       {
1583         ev_io_init (iow + i, io_cb, fds [i].fd,
1584           ((fds [i].events & POLLIN ? EV_READ : 0)
1585            | (fds [i].events & POLLOUT ? EV_WRITE : 0)));
1586
1587         fds [i].revents = 0;
1588         ev_io_start (loop, iow + i);
1589       }
1590   }
1591
1592   // stop all watchers after blocking
1593   static void
1594   adns_check_cb (ev_loop *loop, ev_check *w, int revents)
1595   {
1596     ev_timer_stop (loop, &tw);
1597
1598     for (int i = 0; i < nfd; ++i)
1599       {
1600         // set the relevant poll flags
1601         // could also call adns_processreadable etc. here
1602         struct pollfd *fd = fds + i;
1603         int revents = ev_clear_pending (iow + i);
1604         if (revents & EV_READ ) fd->revents |= fd->events & POLLIN;
1605         if (revents & EV_WRITE) fd->revents |= fd->events & POLLOUT;
1606
1607         // now stop the watcher
1608         ev_io_stop (loop, iow + i);
1609       }
1610
1611     adns_afterpoll (adns, fds, nfd, timeval_from (ev_now (loop));
1612   }
1613
1614 Method 2: This would be just like method 1, but you run C<adns_afterpoll>
1615 in the prepare watcher and would dispose of the check watcher.
1616
1617 Method 3: If the module to be embedded supports explicit event
1618 notification (adns does), you can also make use of the actual watcher
1619 callbacks, and only destroy/create the watchers in the prepare watcher.
1620
1621   static void
1622   timer_cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
1623   {
1624     adns_state ads = (adns_state)w->data;
1625     update_now (EV_A);
1626
1627     adns_processtimeouts (ads, &tv_now);
1628   }
1629
1630   static void
1631   io_cb (EV_P_ ev_io *w, int revents)
1632   {
1633     adns_state ads = (adns_state)w->data;
1634     update_now (EV_A);
1635
1636     if (revents & EV_READ ) adns_processreadable  (ads, w->fd, &tv_now);
1637     if (revents & EV_WRITE) adns_processwriteable (ads, w->fd, &tv_now);
1638   }
1639
1640   // do not ever call adns_afterpoll
1641
1642 Method 4: Do not use a prepare or check watcher because the module you
1643 want to embed is too inflexible to support it. Instead, youc na override
1644 their poll function.  The drawback with this solution is that the main
1645 loop is now no longer controllable by EV. The C<Glib::EV> module does
1646 this.
1647
1648   static gint
1649   event_poll_func (GPollFD *fds, guint nfds, gint timeout)
1650   {
1651     int got_events = 0;
1652
1653     for (n = 0; n < nfds; ++n)
1654       // create/start io watcher that sets the relevant bits in fds[n] and increment got_events
1655
1656     if (timeout >= 0)
1657       // create/start timer
1658
1659     // poll
1660     ev_loop (EV_A_ 0);
1661
1662     // stop timer again
1663     if (timeout >= 0)
1664       ev_timer_stop (EV_A_ &to);
1665
1666     // stop io watchers again - their callbacks should have set
1667     for (n = 0; n < nfds; ++n)
1668       ev_io_stop (EV_A_ iow [n]);
1669
1670     return got_events;
1671   }
1672
1673
1674 =head2 C<ev_embed> - when one backend isn't enough...
1675
1676 This is a rather advanced watcher type that lets you embed one event loop
1677 into another (currently only C<ev_io> events are supported in the embedded
1678 loop, other types of watchers might be handled in a delayed or incorrect
1679 fashion and must not be used).
1680
1681 There are primarily two reasons you would want that: work around bugs and
1682 prioritise I/O.
1683
1684 As an example for a bug workaround, the kqueue backend might only support
1685 sockets on some platform, so it is unusable as generic backend, but you
1686 still want to make use of it because you have many sockets and it scales
1687 so nicely. In this case, you would create a kqueue-based loop and embed it
1688 into your default loop (which might use e.g. poll). Overall operation will
1689 be a bit slower because first libev has to poll and then call kevent, but
1690 at least you can use both at what they are best.
1691
1692 As for prioritising I/O: rarely you have the case where some fds have
1693 to be watched and handled very quickly (with low latency), and even
1694 priorities and idle watchers might have too much overhead. In this case
1695 you would put all the high priority stuff in one loop and all the rest in
1696 a second one, and embed the second one in the first.
1697
1698 As long as the watcher is active, the callback will be invoked every time
1699 there might be events pending in the embedded loop. The callback must then
1700 call C<ev_embed_sweep (mainloop, watcher)> to make a single sweep and invoke
1701 their callbacks (you could also start an idle watcher to give the embedded
1702 loop strictly lower priority for example). You can also set the callback
1703 to C<0>, in which case the embed watcher will automatically execute the
1704 embedded loop sweep.
1705
1706 As long as the watcher is started it will automatically handle events. The
1707 callback will be invoked whenever some events have been handled. You can
1708 set the callback to C<0> to avoid having to specify one if you are not
1709 interested in that.
1710
1711 Also, there have not currently been made special provisions for forking:
1712 when you fork, you not only have to call C<ev_loop_fork> on both loops,
1713 but you will also have to stop and restart any C<ev_embed> watchers
1714 yourself.
1715
1716 Unfortunately, not all backends are embeddable, only the ones returned by
1717 C<ev_embeddable_backends> are, which, unfortunately, does not include any
1718 portable one.
1719
1720 So when you want to use this feature you will always have to be prepared
1721 that you cannot get an embeddable loop. The recommended way to get around
1722 this is to have a separate variables for your embeddable loop, try to
1723 create it, and if that fails, use the normal loop for everything:
1724
1725   struct ev_loop *loop_hi = ev_default_init (0);
1726   struct ev_loop *loop_lo = 0;
1727   struct ev_embed embed;
1728   
1729   // see if there is a chance of getting one that works
1730   // (remember that a flags value of 0 means autodetection)
1731   loop_lo = ev_embeddable_backends () & ev_recommended_backends ()
1732     ? ev_loop_new (ev_embeddable_backends () & ev_recommended_backends ())
1733     : 0;
1734
1735   // if we got one, then embed it, otherwise default to loop_hi
1736   if (loop_lo)
1737     {
1738       ev_embed_init (&embed, 0, loop_lo);
1739       ev_embed_start (loop_hi, &embed);
1740     }
1741   else
1742     loop_lo = loop_hi;
1743
1744 =over 4
1745
1746 =item ev_embed_init (ev_embed *, callback, struct ev_loop *embedded_loop)
1747
1748 =item ev_embed_set (ev_embed *, callback, struct ev_loop *embedded_loop)
1749
1750 Configures the watcher to embed the given loop, which must be
1751 embeddable. If the callback is C<0>, then C<ev_embed_sweep> will be
1752 invoked automatically, otherwise it is the responsibility of the callback
1753 to invoke it (it will continue to be called until the sweep has been done,
1754 if you do not want thta, you need to temporarily stop the embed watcher).
1755
1756 =item ev_embed_sweep (loop, ev_embed *)
1757
1758 Make a single, non-blocking sweep over the embedded loop. This works
1759 similarly to C<ev_loop (embedded_loop, EVLOOP_NONBLOCK)>, but in the most
1760 apropriate way for embedded loops.
1761
1762 =item struct ev_loop *loop [read-only]
1763
1764 The embedded event loop.
1765
1766 =back
1767
1768
1769 =head2 C<ev_fork> - the audacity to resume the event loop after a fork
1770
1771 Fork watchers are called when a C<fork ()> was detected (usually because
1772 whoever is a good citizen cared to tell libev about it by calling
1773 C<ev_default_fork> or C<ev_loop_fork>). The invocation is done before the
1774 event loop blocks next and before C<ev_check> watchers are being called,
1775 and only in the child after the fork. If whoever good citizen calling
1776 C<ev_default_fork> cheats and calls it in the wrong process, the fork
1777 handlers will be invoked, too, of course.
1778
1779 =over 4
1780
1781 =item ev_fork_init (ev_signal *, callback)
1782
1783 Initialises and configures the fork watcher - it has no parameters of any
1784 kind. There is a C<ev_fork_set> macro, but using it is utterly pointless,
1785 believe me.
1786
1787 =back
1788
1789
1790 =head1 OTHER FUNCTIONS
1791
1792 There are some other functions of possible interest. Described. Here. Now.
1793
1794 =over 4
1795
1796 =item ev_once (loop, int fd, int events, ev_tstamp timeout, callback)
1797
1798 This function combines a simple timer and an I/O watcher, calls your
1799 callback on whichever event happens first and automatically stop both
1800 watchers. This is useful if you want to wait for a single event on an fd
1801 or timeout without having to allocate/configure/start/stop/free one or
1802 more watchers yourself.
1803
1804 If C<fd> is less than 0, then no I/O watcher will be started and events
1805 is being ignored. Otherwise, an C<ev_io> watcher for the given C<fd> and
1806 C<events> set will be craeted and started.
1807
1808 If C<timeout> is less than 0, then no timeout watcher will be
1809 started. Otherwise an C<ev_timer> watcher with after = C<timeout> (and
1810 repeat = 0) will be started. While C<0> is a valid timeout, it is of
1811 dubious value.
1812
1813 The callback has the type C<void (*cb)(int revents, void *arg)> and gets
1814 passed an C<revents> set like normal event callbacks (a combination of
1815 C<EV_ERROR>, C<EV_READ>, C<EV_WRITE> or C<EV_TIMEOUT>) and the C<arg>
1816 value passed to C<ev_once>:
1817
1818   static void stdin_ready (int revents, void *arg)
1819   {
1820     if (revents & EV_TIMEOUT)
1821       /* doh, nothing entered */;
1822     else if (revents & EV_READ)
1823       /* stdin might have data for us, joy! */;
1824   }
1825
1826   ev_once (STDIN_FILENO, EV_READ, 10., stdin_ready, 0);
1827
1828 =item ev_feed_event (ev_loop *, watcher *, int revents)
1829
1830 Feeds the given event set into the event loop, as if the specified event
1831 had happened for the specified watcher (which must be a pointer to an
1832 initialised but not necessarily started event watcher).
1833
1834 =item ev_feed_fd_event (ev_loop *, int fd, int revents)
1835
1836 Feed an event on the given fd, as if a file descriptor backend detected
1837 the given events it.
1838
1839 =item ev_feed_signal_event (ev_loop *loop, int signum)
1840
1841 Feed an event as if the given signal occured (C<loop> must be the default
1842 loop!).
1843
1844 =back
1845
1846
1847 =head1 LIBEVENT EMULATION
1848
1849 Libev offers a compatibility emulation layer for libevent. It cannot
1850 emulate the internals of libevent, so here are some usage hints:
1851
1852 =over 4
1853
1854 =item * Use it by including <event.h>, as usual.
1855
1856 =item * The following members are fully supported: ev_base, ev_callback,
1857 ev_arg, ev_fd, ev_res, ev_events.
1858
1859 =item * Avoid using ev_flags and the EVLIST_*-macros, while it is
1860 maintained by libev, it does not work exactly the same way as in libevent (consider
1861 it a private API).
1862
1863 =item * Priorities are not currently supported. Initialising priorities
1864 will fail and all watchers will have the same priority, even though there
1865 is an ev_pri field.
1866
1867 =item * Other members are not supported.
1868
1869 =item * The libev emulation is I<not> ABI compatible to libevent, you need
1870 to use the libev header file and library.
1871
1872 =back
1873
1874 =head1 C++ SUPPORT
1875
1876 Libev comes with some simplistic wrapper classes for C++ that mainly allow
1877 you to use some convinience methods to start/stop watchers and also change
1878 the callback model to a model using method callbacks on objects.
1879
1880 To use it,
1881    
1882   #include <ev++.h>
1883
1884 This automatically includes F<ev.h> and puts all of its definitions (many
1885 of them macros) into the global namespace. All C++ specific things are
1886 put into the C<ev> namespace. It should support all the same embedding
1887 options as F<ev.h>, most notably C<EV_MULTIPLICITY>.
1888
1889 Care has been taken to keep the overhead low. The only data member the C++
1890 classes add (compared to plain C-style watchers) is the event loop pointer
1891 that the watcher is associated with (or no additional members at all if
1892 you disable C<EV_MULTIPLICITY> when embedding libev).
1893
1894 Currently, functions, and static and non-static member functions can be
1895 used as callbacks. Other types should be easy to add as long as they only
1896 need one additional pointer for context. If you need support for other
1897 types of functors please contact the author (preferably after implementing
1898 it).
1899
1900 Here is a list of things available in the C<ev> namespace:
1901
1902 =over 4
1903
1904 =item C<ev::READ>, C<ev::WRITE> etc.
1905
1906 These are just enum values with the same values as the C<EV_READ> etc.
1907 macros from F<ev.h>.
1908
1909 =item C<ev::tstamp>, C<ev::now>
1910
1911 Aliases to the same types/functions as with the C<ev_> prefix.
1912
1913 =item C<ev::io>, C<ev::timer>, C<ev::periodic>, C<ev::idle>, C<ev::sig> etc.
1914
1915 For each C<ev_TYPE> watcher in F<ev.h> there is a corresponding class of
1916 the same name in the C<ev> namespace, with the exception of C<ev_signal>
1917 which is called C<ev::sig> to avoid clashes with the C<signal> macro
1918 defines by many implementations.
1919
1920 All of those classes have these methods:
1921
1922 =over 4
1923
1924 =item ev::TYPE::TYPE ()
1925
1926 =item ev::TYPE::TYPE (struct ev_loop *)
1927
1928 =item ev::TYPE::~TYPE
1929
1930 The constructor (optionally) takes an event loop to associate the watcher
1931 with. If it is omitted, it will use C<EV_DEFAULT>.
1932
1933 The constructor calls C<ev_init> for you, which means you have to call the
1934 C<set> method before starting it.
1935
1936 It will not set a callback, however: You have to call the templated C<set>
1937 method to set a callback before you can start the watcher.
1938
1939 (The reason why you have to use a method is a limitation in C++ which does
1940 not allow explicit template arguments for constructors).
1941
1942 The destructor automatically stops the watcher if it is active.
1943
1944 =item w->set<class, &class::method> (object *)
1945
1946 This method sets the callback method to call. The method has to have a
1947 signature of C<void (*)(ev_TYPE &, int)>, it receives the watcher as
1948 first argument and the C<revents> as second. The object must be given as
1949 parameter and is stored in the C<data> member of the watcher.
1950
1951 This method synthesizes efficient thunking code to call your method from
1952 the C callback that libev requires. If your compiler can inline your
1953 callback (i.e. it is visible to it at the place of the C<set> call and
1954 your compiler is good :), then the method will be fully inlined into the
1955 thunking function, making it as fast as a direct C callback.
1956
1957 Example: simple class declaration and watcher initialisation
1958
1959   struct myclass
1960   {
1961     void io_cb (ev::io &w, int revents) { }
1962   }
1963
1964   myclass obj;
1965   ev::io iow;
1966   iow.set <myclass, &myclass::io_cb> (&obj);
1967
1968 =item w->set<function> (void *data = 0)
1969
1970 Also sets a callback, but uses a static method or plain function as
1971 callback. The optional C<data> argument will be stored in the watcher's
1972 C<data> member and is free for you to use.
1973
1974 The prototype of the C<function> must be C<void (*)(ev::TYPE &w, int)>.
1975
1976 See the method-C<set> above for more details.
1977
1978 Example:
1979
1980   static void io_cb (ev::io &w, int revents) { }
1981   iow.set <io_cb> ();
1982
1983 =item w->set (struct ev_loop *)
1984
1985 Associates a different C<struct ev_loop> with this watcher. You can only
1986 do this when the watcher is inactive (and not pending either).
1987
1988 =item w->set ([args])
1989
1990 Basically the same as C<ev_TYPE_set>, with the same args. Must be
1991 called at least once. Unlike the C counterpart, an active watcher gets
1992 automatically stopped and restarted when reconfiguring it with this
1993 method.
1994
1995 =item w->start ()
1996
1997 Starts the watcher. Note that there is no C<loop> argument, as the
1998 constructor already stores the event loop.
1999
2000 =item w->stop ()
2001
2002 Stops the watcher if it is active. Again, no C<loop> argument.
2003
2004 =item w->again ()       C<ev::timer>, C<ev::periodic> only
2005
2006 For C<ev::timer> and C<ev::periodic>, this invokes the corresponding
2007 C<ev_TYPE_again> function.
2008
2009 =item w->sweep ()       C<ev::embed> only
2010
2011 Invokes C<ev_embed_sweep>.
2012
2013 =item w->update ()      C<ev::stat> only
2014
2015 Invokes C<ev_stat_stat>.
2016
2017 =back
2018
2019 =back
2020
2021 Example: Define a class with an IO and idle watcher, start one of them in
2022 the constructor.
2023
2024   class myclass
2025   {
2026     ev_io   io;   void io_cb   (ev::io   &w, int revents);
2027     ev_idle idle  void idle_cb (ev::idle &w, int revents);
2028
2029     myclass ();
2030   }
2031
2032   myclass::myclass (int fd)
2033   {
2034     io  .set <myclass, &myclass::io_cb  > (this);
2035     idle.set <myclass, &myclass::idle_cb> (this);
2036
2037     io.start (fd, ev::READ);
2038   }
2039
2040
2041 =head1 MACRO MAGIC
2042
2043 Libev can be compiled with a variety of options, the most fundemantal is
2044 C<EV_MULTIPLICITY>. This option determines whether (most) functions and
2045 callbacks have an initial C<struct ev_loop *> argument.
2046
2047 To make it easier to write programs that cope with either variant, the
2048 following macros are defined:
2049
2050 =over 4
2051
2052 =item C<EV_A>, C<EV_A_>
2053
2054 This provides the loop I<argument> for functions, if one is required ("ev
2055 loop argument"). The C<EV_A> form is used when this is the sole argument,
2056 C<EV_A_> is used when other arguments are following. Example:
2057
2058   ev_unref (EV_A);
2059   ev_timer_add (EV_A_ watcher);
2060   ev_loop (EV_A_ 0);
2061
2062 It assumes the variable C<loop> of type C<struct ev_loop *> is in scope,
2063 which is often provided by the following macro.
2064
2065 =item C<EV_P>, C<EV_P_>
2066
2067 This provides the loop I<parameter> for functions, if one is required ("ev
2068 loop parameter"). The C<EV_P> form is used when this is the sole parameter,
2069 C<EV_P_> is used when other parameters are following. Example:
2070
2071   // this is how ev_unref is being declared
2072   static void ev_unref (EV_P);
2073
2074   // this is how you can declare your typical callback
2075   static void cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
2076
2077 It declares a parameter C<loop> of type C<struct ev_loop *>, quite
2078 suitable for use with C<EV_A>.
2079
2080 =item C<EV_DEFAULT>, C<EV_DEFAULT_>
2081
2082 Similar to the other two macros, this gives you the value of the default
2083 loop, if multiple loops are supported ("ev loop default").
2084
2085 =back
2086
2087 Example: Declare and initialise a check watcher, utilising the above
2088 macros so it will work regardless of whether multiple loops are supported
2089 or not.
2090
2091   static void
2092   check_cb (EV_P_ ev_timer *w, int revents)
2093   {
2094     ev_check_stop (EV_A_ w);
2095   }
2096
2097   ev_check check;
2098   ev_check_init (&check, check_cb);
2099   ev_check_start (EV_DEFAULT_ &check);
2100   ev_loop (EV_DEFAULT_ 0);
2101
2102 =head1 EMBEDDING
2103
2104 Libev can (and often is) directly embedded into host
2105 applications. Examples of applications that embed it include the Deliantra
2106 Game Server, the EV perl module, the GNU Virtual Private Ethernet (gvpe)
2107 and rxvt-unicode.
2108
2109 The goal is to enable you to just copy the neecssary files into your
2110 source directory without having to change even a single line in them, so
2111 you can easily upgrade by simply copying (or having a checked-out copy of
2112 libev somewhere in your source tree).
2113
2114 =head2 FILESETS
2115
2116 Depending on what features you need you need to include one or more sets of files
2117 in your app.
2118
2119 =head3 CORE EVENT LOOP
2120
2121 To include only the libev core (all the C<ev_*> functions), with manual
2122 configuration (no autoconf):
2123
2124   #define EV_STANDALONE 1
2125   #include "ev.c"
2126
2127 This will automatically include F<ev.h>, too, and should be done in a
2128 single C source file only to provide the function implementations. To use
2129 it, do the same for F<ev.h> in all files wishing to use this API (best
2130 done by writing a wrapper around F<ev.h> that you can include instead and
2131 where you can put other configuration options):
2132
2133   #define EV_STANDALONE 1
2134   #include "ev.h"
2135
2136 Both header files and implementation files can be compiled with a C++
2137 compiler (at least, thats a stated goal, and breakage will be treated
2138 as a bug).
2139
2140 You need the following files in your source tree, or in a directory
2141 in your include path (e.g. in libev/ when using -Ilibev):
2142
2143   ev.h
2144   ev.c
2145   ev_vars.h
2146   ev_wrap.h
2147
2148   ev_win32.c      required on win32 platforms only
2149
2150   ev_select.c     only when select backend is enabled (which is enabled by default)
2151   ev_poll.c       only when poll backend is enabled (disabled by default)
2152   ev_epoll.c      only when the epoll backend is enabled (disabled by default)
2153   ev_kqueue.c     only when the kqueue backend is enabled (disabled by default)
2154   ev_port.c       only when the solaris port backend is enabled (disabled by default)
2155
2156 F<ev.c> includes the backend files directly when enabled, so you only need
2157 to compile this single file.
2158
2159 =head3 LIBEVENT COMPATIBILITY API
2160
2161 To include the libevent compatibility API, also include:
2162
2163   #include "event.c"
2164
2165 in the file including F<ev.c>, and:
2166
2167   #include "event.h"
2168
2169 in the files that want to use the libevent API. This also includes F<ev.h>.
2170
2171 You need the following additional files for this:
2172
2173   event.h
2174   event.c
2175
2176 =head3 AUTOCONF SUPPORT
2177
2178 Instead of using C<EV_STANDALONE=1> and providing your config in
2179 whatever way you want, you can also C<m4_include([libev.m4])> in your
2180 F<configure.ac> and leave C<EV_STANDALONE> undefined. F<ev.c> will then
2181 include F<config.h> and configure itself accordingly.
2182
2183 For this of course you need the m4 file:
2184
2185   libev.m4
2186
2187 =head2 PREPROCESSOR SYMBOLS/MACROS
2188
2189 Libev can be configured via a variety of preprocessor symbols you have to define
2190 before including any of its files. The default is not to build for multiplicity
2191 and only include the select backend.
2192
2193 =over 4
2194
2195 =item EV_STANDALONE
2196
2197 Must always be C<1> if you do not use autoconf configuration, which
2198 keeps libev from including F<config.h>, and it also defines dummy
2199 implementations for some libevent functions (such as logging, which is not
2200 supported). It will also not define any of the structs usually found in
2201 F<event.h> that are not directly supported by the libev core alone.
2202
2203 =item EV_USE_MONOTONIC
2204
2205 If defined to be C<1>, libev will try to detect the availability of the
2206 monotonic clock option at both compiletime and runtime. Otherwise no use
2207 of the monotonic clock option will be attempted. If you enable this, you
2208 usually have to link against librt or something similar. Enabling it when
2209 the functionality isn't available is safe, though, althoguh you have
2210 to make sure you link against any libraries where the C<clock_gettime>
2211 function is hiding in (often F<-lrt>).
2212
2213 =item EV_USE_REALTIME
2214
2215 If defined to be C<1>, libev will try to detect the availability of the
2216 realtime clock option at compiletime (and assume its availability at
2217 runtime if successful). Otherwise no use of the realtime clock option will
2218 be attempted. This effectively replaces C<gettimeofday> by C<clock_get
2219 (CLOCK_REALTIME, ...)> and will not normally affect correctness. See tzhe note about libraries
2220 in the description of C<EV_USE_MONOTONIC>, though.
2221
2222 =item EV_USE_SELECT
2223
2224 If undefined or defined to be C<1>, libev will compile in support for the
2225 C<select>(2) backend. No attempt at autodetection will be done: if no
2226 other method takes over, select will be it. Otherwise the select backend
2227 will not be compiled in.
2228
2229 =item EV_SELECT_USE_FD_SET
2230
2231 If defined to C<1>, then the select backend will use the system C<fd_set>
2232 structure. This is useful if libev doesn't compile due to a missing
2233 C<NFDBITS> or C<fd_mask> definition or it misguesses the bitset layout on
2234 exotic systems. This usually limits the range of file descriptors to some
2235 low limit such as 1024 or might have other limitations (winsocket only
2236 allows 64 sockets). The C<FD_SETSIZE> macro, set before compilation, might
2237 influence the size of the C<fd_set> used.
2238
2239 =item EV_SELECT_IS_WINSOCKET
2240
2241 When defined to C<1>, the select backend will assume that
2242 select/socket/connect etc. don't understand file descriptors but
2243 wants osf handles on win32 (this is the case when the select to
2244 be used is the winsock select). This means that it will call
2245 C<_get_osfhandle> on the fd to convert it to an OS handle. Otherwise,
2246 it is assumed that all these functions actually work on fds, even
2247 on win32. Should not be defined on non-win32 platforms.
2248
2249 =item EV_USE_POLL
2250
2251 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the C<poll>(2)
2252 backend. Otherwise it will be enabled on non-win32 platforms. It
2253 takes precedence over select.
2254
2255 =item EV_USE_EPOLL
2256
2257 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Linux
2258 C<epoll>(7) backend. Its availability will be detected at runtime,
2259 otherwise another method will be used as fallback. This is the
2260 preferred backend for GNU/Linux systems.
2261
2262 =item EV_USE_KQUEUE
2263
2264 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the BSD style
2265 C<kqueue>(2) backend. Its actual availability will be detected at runtime,
2266 otherwise another method will be used as fallback. This is the preferred
2267 backend for BSD and BSD-like systems, although on most BSDs kqueue only
2268 supports some types of fds correctly (the only platform we found that
2269 supports ptys for example was NetBSD), so kqueue might be compiled in, but
2270 not be used unless explicitly requested. The best way to use it is to find
2271 out whether kqueue supports your type of fd properly and use an embedded
2272 kqueue loop.
2273
2274 =item EV_USE_PORT
2275
2276 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Solaris
2277 10 port style backend. Its availability will be detected at runtime,
2278 otherwise another method will be used as fallback. This is the preferred
2279 backend for Solaris 10 systems.
2280
2281 =item EV_USE_DEVPOLL
2282
2283 reserved for future expansion, works like the USE symbols above.
2284
2285 =item EV_USE_INOTIFY
2286
2287 If defined to be C<1>, libev will compile in support for the Linux inotify
2288 interface to speed up C<ev_stat> watchers. Its actual availability will
2289 be detected at runtime.
2290
2291 =item EV_H
2292
2293 The name of the F<ev.h> header file used to include it. The default if
2294 undefined is C<< <ev.h> >> in F<event.h> and C<"ev.h"> in F<ev.c>. This
2295 can be used to virtually rename the F<ev.h> header file in case of conflicts.
2296
2297 =item EV_CONFIG_H
2298
2299 If C<EV_STANDALONE> isn't C<1>, this variable can be used to override
2300 F<ev.c>'s idea of where to find the F<config.h> file, similarly to
2301 C<EV_H>, above.
2302
2303 =item EV_EVENT_H
2304
2305 Similarly to C<EV_H>, this macro can be used to override F<event.c>'s idea
2306 of how the F<event.h> header can be found.
2307
2308 =item EV_PROTOTYPES
2309
2310 If defined to be C<0>, then F<ev.h> will not define any function
2311 prototypes, but still define all the structs and other symbols. This is
2312 occasionally useful if you want to provide your own wrapper functions
2313 around libev functions.
2314
2315 =item EV_MULTIPLICITY
2316
2317 If undefined or defined to C<1>, then all event-loop-specific functions
2318 will have the C<struct ev_loop *> as first argument, and you can create
2319 additional independent event loops. Otherwise there will be no support
2320 for multiple event loops and there is no first event loop pointer
2321 argument. Instead, all functions act on the single default loop.
2322
2323 =item EV_MINPRI
2324
2325 =item EV_MAXPRI
2326
2327 The range of allowed priorities. C<EV_MINPRI> must be smaller or equal to
2328 C<EV_MAXPRI>, but otherwise there are no non-obvious limitations. You can
2329 provide for more priorities by overriding those symbols (usually defined
2330 to be C<-2> and C<2>, respectively).
2331
2332 When doing priority-based operations, libev usually has to linearly search
2333 all the priorities, so having many of them (hundreds) uses a lot of space
2334 and time, so using the defaults of five priorities (-2 .. +2) is usually
2335 fine.
2336
2337 If your embedding app does not need any priorities, defining these both to
2338 C<0> will save some memory and cpu.
2339
2340 =item EV_PERIODIC_ENABLE
2341
2342 If undefined or defined to be C<1>, then periodic timers are supported. If
2343 defined to be C<0>, then they are not. Disabling them saves a few kB of
2344 code.
2345
2346 =item EV_IDLE_ENABLE
2347
2348 If undefined or defined to be C<1>, then idle watchers are supported. If
2349 defined to be C<0>, then they are not. Disabling them saves a few kB of
2350 code.
2351
2352 =item EV_EMBED_ENABLE
2353
2354 If undefined or defined to be C<1>, then embed watchers are supported. If
2355 defined to be C<0>, then they are not.
2356
2357 =item EV_STAT_ENABLE
2358
2359 If undefined or defined to be C<1>, then stat watchers are supported. If
2360 defined to be C<0>, then they are not.
2361
2362 =item EV_FORK_ENABLE
2363
2364 If undefined or defined to be C<1>, then fork watchers are supported. If
2365 defined to be C<0>, then they are not.
2366
2367 =item EV_MINIMAL
2368
2369 If you need to shave off some kilobytes of code at the expense of some
2370 speed, define this symbol to C<1>. Currently only used for gcc to override
2371 some inlining decisions, saves roughly 30% codesize of amd64.
2372
2373 =item EV_PID_HASHSIZE
2374
2375 C<ev_child> watchers use a small hash table to distribute workload by
2376 pid. The default size is C<16> (or C<1> with C<EV_MINIMAL>), usually more
2377 than enough. If you need to manage thousands of children you might want to
2378 increase this value (I<must> be a power of two).
2379
2380 =item EV_INOTIFY_HASHSIZE
2381
2382 C<ev_staz> watchers use a small hash table to distribute workload by
2383 inotify watch id. The default size is C<16> (or C<1> with C<EV_MINIMAL>),
2384 usually more than enough. If you need to manage thousands of C<ev_stat>
2385 watchers you might want to increase this value (I<must> be a power of
2386 two).
2387
2388 =item EV_COMMON
2389
2390 By default, all watchers have a C<void *data> member. By redefining
2391 this macro to a something else you can include more and other types of
2392 members. You have to define it each time you include one of the files,
2393 though, and it must be identical each time.
2394
2395 For example, the perl EV module uses something like this:
2396
2397   #define EV_COMMON                       \
2398     SV *self; /* contains this struct */  \
2399     SV *cb_sv, *fh /* note no trailing ";" */
2400
2401 =item EV_CB_DECLARE (type)
2402
2403 =item EV_CB_INVOKE (watcher, revents)
2404
2405 =item ev_set_cb (ev, cb)
2406
2407 Can be used to change the callback member declaration in each watcher,
2408 and the way callbacks are invoked and set. Must expand to a struct member
2409 definition and a statement, respectively. See the F<ev.v> header file for
2410 their default definitions. One possible use for overriding these is to
2411 avoid the C<struct ev_loop *> as first argument in all cases, or to use
2412 method calls instead of plain function calls in C++.
2413
2414 =head2 EXAMPLES
2415
2416 For a real-world example of a program the includes libev
2417 verbatim, you can have a look at the EV perl module
2418 (L<http://software.schmorp.de/pkg/EV.html>). It has the libev files in
2419 the F<libev/> subdirectory and includes them in the F<EV/EVAPI.h> (public
2420 interface) and F<EV.xs> (implementation) files. Only the F<EV.xs> file
2421 will be compiled. It is pretty complex because it provides its own header
2422 file.
2423
2424 The usage in rxvt-unicode is simpler. It has a F<ev_cpp.h> header file
2425 that everybody includes and which overrides some configure choices:
2426
2427   #define EV_MINIMAL 1
2428   #define EV_USE_POLL 0
2429   #define EV_MULTIPLICITY 0
2430   #define EV_PERIODIC_ENABLE 0
2431   #define EV_STAT_ENABLE 0
2432   #define EV_FORK_ENABLE 0
2433   #define EV_CONFIG_H <config.h>
2434   #define EV_MINPRI 0
2435   #define EV_MAXPRI 0
2436
2437   #include "ev++.h"
2438
2439 And a F<ev_cpp.C> implementation file that contains libev proper and is compiled:
2440
2441   #include "ev_cpp.h"
2442   #include "ev.c"
2443
2444
2445 =head1 COMPLEXITIES
2446
2447 In this section the complexities of (many of) the algorithms used inside
2448 libev will be explained. For complexity discussions about backends see the
2449 documentation for C<ev_default_init>.
2450
2451 All of the following are about amortised time: If an array needs to be
2452 extended, libev needs to realloc and move the whole array, but this
2453 happens asymptotically never with higher number of elements, so O(1) might
2454 mean it might do a lengthy realloc operation in rare cases, but on average
2455 it is much faster and asymptotically approaches constant time.
2456
2457 =over 4
2458
2459 =item Starting and stopping timer/periodic watchers: O(log skipped_other_timers)
2460
2461 This means that, when you have a watcher that triggers in one hour and
2462 there are 100 watchers that would trigger before that then inserting will
2463 have to skip those 100 watchers.
2464
2465 =item Changing timer/periodic watchers (by autorepeat, again): O(log skipped_other_timers)
2466
2467 That means that for changing a timer costs less than removing/adding them
2468 as only the relative motion in the event queue has to be paid for.
2469
2470 =item Starting io/check/prepare/idle/signal/child watchers: O(1)
2471
2472 These just add the watcher into an array or at the head of a list.
2473 =item Stopping check/prepare/idle watchers: O(1)
2474
2475 =item Stopping an io/signal/child watcher: O(number_of_watchers_for_this_(fd/signal/pid % EV_PID_HASHSIZE))
2476
2477 These watchers are stored in lists then need to be walked to find the
2478 correct watcher to remove. The lists are usually short (you don't usually
2479 have many watchers waiting for the same fd or signal).
2480
2481 =item Finding the next timer per loop iteration: O(1)
2482
2483 =item Each change on a file descriptor per loop iteration: O(number_of_watchers_for_this_fd)
2484
2485 A change means an I/O watcher gets started or stopped, which requires
2486 libev to recalculate its status (and possibly tell the kernel).
2487
2488 =item Activating one watcher: O(1)
2489
2490 =item Priority handling: O(number_of_priorities)
2491
2492 Priorities are implemented by allocating some space for each
2493 priority. When doing priority-based operations, libev usually has to
2494 linearly search all the priorities.
2495
2496 =back
2497
2498
2499 =head1 AUTHOR
2500
2501 Marc Lehmann <libev@schmorp.de>.
2502