Libuv 源码分析(5):数据结构—结构( struct )

一、概述

Libuv 和其他 C 项目一样，大量使用结构，本文主要关注结构的声明方式、结构的”继承”和结构的分类。
如果在分析具体的结构时遇到宏，可以先预处理展开宏，如：

1	gcc -E src/uv-common.c -o src/uv-common.i -Iinclude -Isrc -Isrc/unix

二、结构的分类

从功能上看，Libuv 的结构主要分为这几类:
Loop ：事件循环( event loop )。本质上是个特殊的 Handle 。
Handles : 句柄。表示在其被激活时可以执行某些操作且持久存在的对象。
Requests : 请求。(通常)表示一个短暂存在的操作。
Other : 如: uv_buf_s、 uv_stat_s 、uv_cpu_info_s、uv_interface_address_s、uv_dirent_s、uv_passwd_s 等出于数据封装和跨平台的目的而定义的结构。

三、Handles 和 Requests 的结构“继承”

主要是结构字段的“继承”，父结构(“类”)定义基本字段，子结构在父结构尾部添加字段。在声明结构的过程中使用宏。以 uv_handle_s、u_stream_s 和 uv_tcp_s 为例：

/* The abstract base class of all handles. */
struct uv_handle_s {
  UV_HANDLE_FIELDS
};

/*
 * uv_stream_t is a subclass of uv_handle_t.
 *
 * uv_stream is an abstract class.
 *
 * uv_stream_t is the parent class of uv_tcp_t, uv_pipe_t and uv_tty_t.
 */
struct uv_stream_s {
  UV_HANDLE_FIELDS
  UV_STREAM_FIELDS
};

struct uv_tcp_s {
  UV_HANDLE_FIELDS
  UV_STREAM_FIELDS
  UV_TCP_PRIVATE_FIELDS
};

四、Handles 和 Requests 的继承关系图

图1： Handles 的继承关系图 ![](/postimages/libuv-analysis-05/02.png) 图2： Requests 的继承关系图

五、结构及结构字段的命名方式

首先，以 struct uv__ (两个下划线)开头的，是 Libuv 内部使用的结构(当然，用户代码也可以使用暴露出来的结构。)；以 struct uv_ (一个下划线)开头的，是公开的、可供外部使用的结构。
在声明结构时，用了不少的宏，以达到抹平不同操作系统之间的差异，“实现”结构的”封装”和”继承”，方便维护、减少出错几率和减少代码量的目的。大部分是以 _FIELDS 结尾的。

UV_PLATFORM_*_FILEDS ：
平台相关的结构字段。体现 UNIX 实现之间的差异。有两个：UV_PLATFORM_LOOP_FIELDS 和 UV_PLATFORM_FS_EVENT_FIELDS 。特别地，有一个接近此命名方式的 UV_PLATFORM_SEM_T 宏是为了抹平 Darwin 和其他 UNIX 实现之间, 信号量( semaphore )数据类型的差异。

注：UV_PLATFORM_*_FIELDS 类似于面向对象语言中子类的定义的override public 字段。

UV_*_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS ：
平台相关的、Handles和Requests的结构”私有”字段。有三个：UV_LOOP_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 、UV_STREAM_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 和 UV_IO_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 。UV_LOOP_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 目前是空实现；UV_STREAM_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 是为了抹平 Darwin 和其他 UNIX 实现之间的差异；UV_IO_PRIVATE_PLATFORM_FIELDS 是为了抹平 Darwin 、BSD 和其他 UNIX 三者之间的差异。

注：UV_PLATFORM_*_FIELDS 类似于面向对象语言中子类的 private 字段。

**UV_*_FIELDS**：
平台无关的、Handles 和 Requests 的结构字段。是为了“实现”结构的”继承”。
UV_*_PRIVATE_FIELDS ：
平台无关的、Handles 和 Requests 的结构”私有”字段。

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