详解c++ libuv工作队列

当我们写高并发和高性能的程序时，需要考虑为多个并发任务安排合适的执行顺序，以避免出现竞争和死锁等问题。此时，工作队列就是一个非常灵活且高效的解决方案，我们可以用工作队列管理并发状态的转移和处理。

C++ Libuv是一个跨平台异步IO库，同时提供了事件循环和工作队列的支持。下面我们将详细讲解如何使用C++ Libuv的工作队列。

创建工作队列

要想使用工作队列，我们首先需要创建一个工作队列（work queue）。 在Libuv中创建一个工作队列非常简单。可以使用 libuv中的uv_queue_work()方法来创建一个工作队列。

#include <uv.h>

void work_callback(uv_work_t* req) {
  //...
}

int main() {
  uv_loop_t* loop = uv_default_loop();

  uv_work_t work_req;
  work_req.data = nullptr;

  uv_queue_work(loop, &work_req, work_callback, NULL);

  uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);
  return 0;
}

在上面的示例中，我们使用了uv_work_t 结构体作为工作队列的容器， 并且指定了回调函数 work_callback()。这个回调函数将会在工作队列被执行时触发。

工作队列的触发方式

当工作队列被触发时， Libuv会自动调用回调函数 work_callback()，以便在当前事件循环中，并发地执行你指定的任务。

#include <iostream>
#include <uv.h>

using namespace std;

void work_callback(uv_work_t* req) {
  cout << "I'm in work_callback()" << endl;
}

void after_work_callback(uv_work_t* req, int status) {
  cout << "I'm in after_work_callback()" << endl;

  // Release memory
  delete req;
}

int main() {
  uv_loop_t* loop = uv_default_loop();

  // Create a work request structure
  uv_work_t* work_req = new uv_work_t;

  // Assign an optional data
  work_req->data = nullptr;

  // start the work
  uv_queue_work(loop, work_req, work_callback, after_work_callback);

  // Run event loop
  uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);

  return 0;
}

在上面的例子中，工作队列通过uv_queue_work()方法进入了事件循环。 此时，工作队列会立即进入等待状态，并在事件循环的下一次迭代时开始执行回调函数 work_callback()。

工作队列异步参数传递

有时候我们在执行工作队列的时候，需要向回调函数传递一些额外的参数或者上下文。在 Libuv中，可以使用工作队列对应的回调函数的uv_work_t类型的data指针来传递任何类型的数据。

#include <iostream>
#include <string>
#include <uv.h>

using namespace std;

struct WorkParams {
  uv_work_t req;
  string name;
};

void work_callback(uv_work_t* req) {
  WorkParams* wp = reinterpret_cast<WorkParams*>(req->data);
  cout << "Work start ..." << endl;
  cout << "Hello " << wp->name << "! " << endl;
  cout << "Work end ..." << endl;
}

void after_work_callback(uv_work_t* req, int status) {
  WorkParams* wp = reinterpret_cast<WorkParams*>(req->data);
  cout << "After work callback ..." << endl;
  delete wp;
}

int main() {
  uv_loop_t* loop = uv_default_loop();

  // Create a parameter structure
  WorkParams* wp = new WorkParams;
  wp->req.data = wp;
  wp->name = "Libuv";

  uv_queue_work(loop, &wp->req, work_callback, after_work_callback);

  uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);

  return 0;
}

上面的例子，我们通过WorkParams结构体来传递了一个string类型的参数名字。在回调函数work_callback()中，我们通过uv_work_t类型的data指针获取字符串参数并使用它。