【C语言开源库】C语言必备实用第三方库Melon(包括数据结构算法)_c melon(1)_melon库

先自我介绍一下，小编浙江大学毕业，去过华为、字节跳动等大厂，目前阿里P7

深知大多数程序员，想要提升技能，往往是自己摸索成长，但自己不成体系的自学效果低效又漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

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正文

mln_string_t *mln_string_slice(mln_string_t *s, const char *sep_array/ended by \0/);

描述：seq_array是一个字符数组且以0结尾，该数组的每一个字符都是一个分隔标志。函数会扫描s的数据部分，当数据中遇到seq_array中的任意一个字符时都会被进行分割，连续遇到多个时仅分割一次，且分割后，分隔符不会出现在被分割后的字符串中。

返回值：成功则返回mln_string_t数组，否则返回NULL。数组的最后一个元素的len为0，且data为NULL。

举例：

int main(void)
{
mln_string_t s = mln_string(“abc-def-=ghi”);
mln_string_t *str, *arr = mln_string_slice(&s, “-=”);
for (str = arr; str->data != NULL; ++str) {
mln_log(debug, “%S”, str);
}
mln_string_slice_free(arr);
return 0;
}

mln_string_slice_free

void mln_string_slice_free(mln_string_t *array);

描述：释放由mln_string_slice函数创建的mln_string_t数组。

返回值：无

mln_string_strcat

mln_string_t *mln_string_strcat(mln_string_t *s1, mln_string_t *s2);

描述：创建一个新的mln_string_t结构，其数据为s1和s2依此顺序拼接后的结果。

返回值：成功则返回mln_string_t指针，否则返回NULL。

mln_string_pool_strcat

mln_string_t *mln_string_pool_strcat(mln_alloc_t *pool, mln_string_t *s1, mln_string_t *s2);

描述：与mln_string_strcat功能一致，仅新的结构所使用内存由pool指向的内存池分配。

返回值：成功则返回mln_string_t指针，否则返回NULL。

双向链表

头文件

#include “mln_defs.h”

函数/宏

MLN_CHAIN_FUNC_DECLARE

MLN_CHAIN_FUNC_DECLARE(prefix,type,ret_attr,func_attr);

描述：本宏用于对双向链表的添加操作和删除操作函数进行声明，其中：

• prefix：为两个函数名的前缀，这是为了允许在一个源文件内为多个双向链表进行函数声明。
• type：链表节点的类型
• ret_attr：两个函数的操作域类型和返回值类型
• func_attr：对函数参数的约束（仅限于Linux中），若无则留空即可

MLN_CHAIN_FUNC_DEFINE

MLN_CHAIN_FUNC_DEFINE(prefix,type,ret_attr,prev_ptr,next_ptr);

ret_attr prefix##_chain_add(type **head, type **tail, type *node);
ret_attr prefix##_chain_del(type **head, type **tail, type *node);

描述：本宏用于定义双向链表的添加和删除操作函数，其中：

• prefix：为两个函数名的前缀，这是为了允许在一个源文件内为多个双向链表进行函数声明。
• type：链表节点的类型
• ret_attr：两个函数的操作域类型和返回值类型
• prev_ptr：链表节点中指向前一节点的指针名
• next_ptr：链表节点中指向后一节点的指针名

chain_add和chain_del分别为添加和删除节点函数，两个函数的参数为：

• head：二级指针，用于在操作函数内对头指针自动修改
• tail：二级指针，用于在操作函数内对尾指针自动修改
• node：被加入的节点指针，其前后指向的指针可能会被修改

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include “mln_defs.h”

typedef struct chain_s {
int val;
struct chain_s *prev;
struct chain_s *next;
} chain_t;

MLN_CHAIN_FUNC_DECLARE(test, chain_t, static inline void, );
MLN_CHAIN_FUNC_DEFINE(test, chain_t, static inline void, prev, next);

int main(void)
{
int i;
chain_t *head = NULL, *tail = NULL, *c;

for (i = 0; i < 10; ++i) {
c = (chain_t *)malloc(sizeof(chain_t));
if (c == NULL) {
fprintf(stderr, “malloc failed.\n”);
return -1;
}
c->val = i;
c->prev = c->next = NULL;
test_chain_add(&head, &tail, c);
}

for (c = head; c != NULL; c = c->next) {
printf(“%d\n”, c->val);
}
return 0;
}

栈

头文件

#include “mln_stack.h”

函数/宏

mln_stack_init

mln_stack_t *mln_stack_init(struct mln_stack_attr *attr);

struct mln_stack_attr {
stack_free free_handler;//栈节点数据释放函数
stack_copy copy_handler;//栈节点数据复制函数
mln_u32_t cache:1;//是否缓存栈节点结构
};

typedef void (*stack_free)(void *);
typedef void *(*stack_copy)(void *, void *);

描述：

初始化栈结构。

free_handler：是入栈数据的释放函数，由于入栈数据可能为自定义数据结构，因此若需释放，可对此进行设置否则置NULL。

copy_handler：复制栈节点数据。

cache：是否缓存全部栈节点结构内存以提升效率（非用户数据）。

stack_free的参数为用户自定义数据的数据结构指针。

stack_copy的参数分别为：被复制的栈节点数据的数据结构指针 和 mln_stack_dup函数的第二个参数（即用户自定义数据），这个回调函数仅在mln_stack_dup函数中被调用。

返回值：成功则返回栈指针，否则为NULL

mln_stack_destroy

void mln_stack_destroy(mln_stack_t *st);

描述：销毁栈结构，并释放栈节点内数据资源。

返回值：无

mln_stack_push

int mln_stack_push(mln_stack_t *st, void *data);

描述：将数据data压入栈st中。

返回值：成功返回0，否则返回-1

mln_stack_pop

void *mln_stack_pop(mln_stack_t *st);

描述：将栈st的栈顶元素数据弹出。

返回值：若栈内无元素则为NULL，否则为栈节点内的数据指针

mln_stack_empty

mln_stack_empty(s)

描述：判断栈是否为空。

返回值：空为非0，否则为0

mln_stack_top

mln_stack_top(st)

描述：获取栈顶元素数据。

返回值：若栈st为空则返回NULL，否则为栈顶节点内的数据指针

mln_stack_dup

mln_stack_t *mln_stack_dup(mln_stack_t *st, void *udata);

描述：完全复制栈st。udata为用户提供的额外数据。

返回值：若成功则返回新栈指针，否则返回NULL

mln_stack_scan_all

int mln_stack_scan_all(mln_stack_t *st, stack_scan scanner, void *data);

typedef int (*stack_scan)(void *, void *);

描述：

从栈顶向栈底遍历栈st的每一个栈内元素数据。scanner为数据访问函数，data为遍历时的额外用户数据。

stack_scan有两个参数，分别为：栈节点内数据指针 和 data参数。

返回值：

• mln_stack_scan_all：全部遍历完则返回0，否则返回-1
• stack_scan：若想中断遍历则返回小于0的值，否则返回值大于等于0

队列

头文件

#include “mln_queue.h”

函数/宏

mln_queue_init

mln_queue_t *mln_queue_init(struct mln_queue_attr *attr);

struct mln_queue_attr {
mln_uauto_t qlen; //队列长度
queue_free free_handler; //队列节点数据的释放函数
};
typedef void (*queue_free)(void *);

描述：创建队列。

本队列为固定长度队列，因此attr.qlen就是队列的长度。free_handler为释放函数，用于释放队列内每个成员中的数据。若不需要释放则置NULL即可。

释放函数的参数即为队列每个成员的数据结构指针。

返回值：成功则返回mln_queue_t类型的队列指针，失败则返回NULL

mln_queue_destroy

void mln_queue_destroy(mln_queue_t *q);

描述：销毁队列。

队列销毁时，会根据free_handler的设置而自动释放队列成员的数据。

返回值：无

mln_queue_append

int mln_queue_append(mln_queue_t *q, void *data);

描述：将数据data追加进队列q的末尾。

返回值：若队列已满则返回-1，成功返回0

mln_queue_get

void *mln_queue_get(mln_queue_t *q);

描述：获取队首成员的数据。

返回值：成功则返回数据指针，若队列为空则返回NULL

mln_queue_remove

void mln_queue_remove(mln_queue_t *q);

描述：删除队首元素，但不释放资源。

返回值：无

mln_queue_search

void *mln_queue_search(mln_queue_t *q, mln_uauto_t index);

描述：查找并返回从队列q队首开始的第index成员的数据，下标从0开始。

返回值：成功则返回数据指针，否则为NULL

mln_queue_free_index

void mln_queue_free_index(mln_queue_t *q, mln_uauto_t index);

描述：释放队列q内指定下标index的成员，并根据free_handler释放其数据。

返回值：无

mln_queue_scan_all

int mln_queue_scan_all(mln_queue_t *q, queue_scan scan_handler, void *udata);

typedef int (*queue_scan)(void *, void *);

描述：遍历每一个队列成员。

udata为辅助遍历的自定义结构指针，若不需要可置NULL。

scan_handler的两个参数分别为：成员数据，udata。

返回值：遍历完成返回0，被中断则返回-1

mln_queue_empty

mln_queue_empty(q)

描述：判断队列q是否为空队列。

返回值：空则为非0，否则为0

mln_queue_full

mln_queue_full(q)

描述：判断队列是否已满。

返回值：满则为非0，否则为0

mln_queue_length

mln_queue_length(q)

描述：获取队列q的总长度。

返回值：无符号整型长度值

mln_queue_element

mln_queue_element(q)

描述：获取队列q中当前的成员数量。

返回值：无符号整型数量值

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_log.h”
#include “mln_queue.h”

int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 10;
mln_queue_t *q;
struct mln_queue_attr qattr;
struct mln_core_attr cattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = NULL;
if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
fprintf(stderr, “init failed\n”);
return -1;
}

qattr.qlen = 10;
qattr.free_handler = NULL;
q = mln_queue_init(&qattr);
if (q == NULL) {
mln_log(error, “queue init failed.\n”);
return -1;
}
mln_queue_append(q, &i);
mln_log(debug, “%d\n”, *(int *)mln_queue_get(q));
mln_queue_destroy(q);

return 0;
}

内存池

Melon中，内存池分为两类：

• 堆内存
• 共享内存

其中，共享内存内存池只允许主子进程之间共享数据（兄弟进程之间也共享）。即使用时，由主进程创建共享内存内存池，然后创建子进程。

头文件

#include “mln_alloc.h”

函数

mln_alloc_init

mln_alloc_t *mln_alloc_init(void);

描述：创建堆内存内存池。

返回值：成功则返回内存池结构指针，否则返回NULL

mln_alloc_shm_init

mln_alloc_t *mln_alloc_shm_init(mln_size_t size);

描述：创建共享内存内存池。本池建立时需要给出池大小size（单位字节），一旦创建完毕后则后续无法再扩大。

返回值：成功则返回内存池结构指针，否则返回NULL

mln_alloc_destroy

void mln_alloc_destroy(mln_alloc_t *pool);

描述：销毁内存池。销毁操作会将内存池中管理的所有内存进行统一释放。

返回值：无

mln_alloc_m

void *mln_alloc_m(mln_alloc_t *pool, mln_size_t size);

描述：从内存池pool中分配一个size大小的内存。如果内存池是共享内存内存池，则会从共享内存中进行分配，否则从堆内存中进行分配。

返回值：成功则返回内存起始地址，否则返回NULL

mln_alloc_c

void *mln_alloc_c(mln_alloc_t *pool, mln_size_t size);

描述：从内存池pool中分配一个size大小的内存，且该内存会被清零。

返回值：成功则返回内存起始地址，否则返回NULL

mln_alloc_re

void *mln_alloc_re(mln_alloc_t *pool, void *ptr, mln_size_t size);

描述：从内存池pool中分配一个size大小的内存，并将ptr指向的内存中的数据拷贝到新的内存中。

ptr必须为内存池分配的内存起始地址。若size为0，ptr指向的内存会被释放。

返回值：成功则返回内存起始地址，否则返回NULL

mln_alloc_free

void mln_alloc_free(void *ptr);

描述：释放ptr指向的内存。注意：ptr必须为分配函数返回的地址，而不可以是分配的内存中某一个位置。

返回值：无

mln_alloc_shm_rdlock

int mln_alloc_shm_rdlock(mln_alloc_t *pool);

描述：读锁定。本函数会等待直到锁资源可用，并将之锁定。

本函数及后续锁相关函数均用于共享内存内存池。

出于对读多写少的场景考虑，给共享内存配备的是读写锁，而非互斥锁。

返回值：成功返回0，否则返回非0

mln_alloc_shm_tryrdlock

int mln_alloc_shm_tryrdlock(mln_alloc_t *pool);

描述：尝试读锁定。本函数不会挂起等待锁资源可用。

返回值：成功返回0，否则返回非0

mln_alloc_shm_wrlock

int mln_alloc_shm_wrlock(mln_alloc_t *pool);

描述：写锁定。本函数会等待直到锁资源可用，并将之锁定。

返回值：成功返回0，否则返回非0

mln_alloc_shm_trywrlock

int mln_alloc_shm_trywrlock(mln_alloc_t *pool);

描述：尝试写锁定。本函数不会挂起等待锁资源可用。

返回值：成功返回0，否则返回非0

mln_alloc_shm_unlock

int mln_alloc_shm_unlock(mln_alloc_t *pool);

描述：解除锁定。

返回值：成功返回0，否则返回非0

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_log.h”
#include “mln_alloc.h”

int main(int argc, char *argv[])
{
char *p;
mln_alloc_t *pool;
struct mln_core_attr cattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = NULL;
if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
fprintf(stderr, “init failed\n”);
return -1;
}

pool = mln_alloc_init();
if (pool == NULL) {
mln_log(error, “pool init failed\n”);
return -1;
}

p = (char *)mln_alloc_m(pool, 6);
if (p == NULL) {
mln_log(error, “alloc failed\n”);
return -1;
}

memcpy(p, “hello”, 5);
p[5] = 0;
mln_log(debug, “%s\n”, p);

mln_alloc_free§;

return 0;
}

线程池

在Melon中支持两种多线程模式，线程池是其中一种，另一种请参见后续的多线程框架文章。

注意：在每个进程中仅允许存在一个线程池。

头文件

#include “mln_thread_pool.h”

函数

mln_thread_pool_run

int mln_thread_pool_run(struct mln_thread_pool_attr *tpattr);

struct mln_thread_pool_attr {
void *main_data;
mln_thread_process child_process_handler;
mln_thread_process main_process_handler;
mln_thread_dataFree free_handler;
mln_u64_t cond_timeout; /*ms*/
mln_u32_t max;
mln_u32_t concurrency;
};
typedef int (*mln_thread_process)(void *);
typedef void (*mln_thread_dataFree)(void *);

描述：创建并运行内存池。

线程池由主线程进行管理和做一部分处理后下发任务，子线程组则接受任务进行处理。

初始状态下，是不存在子线程的，当有任务需要下发时会自动创建子线程。当任务处理完后，子线程会延迟释放，避免频繁分配释放资源。

其中参数结构体的每个成员含义如下：

• main_data 为主线程的用户自定义数据。
• child_process_handler 每个子线程的处理函数，该函数有一个参数为主线程下发任务时给出的数据结构指针，返回值为0表示处理正常，非0表示处理异常，异常时会有日志输出。
• main_process_handler 主线程的处理函数，该函数有一个参数为main_data，返回值为0表示处理正常，非0表示处理异常，异常时会有日志输出。一般情况下，主线程处理函数不应随意自行返回，一旦返回代表线程池处理结束，线程池会被销毁。
• free_handler 为资源释放函数。其资源为主线程下发给子线程的数据结构指针所指向的内容。
• cond_timeout为闲置子线程回收定时器，单位为毫秒。当子线程无任务处理，且等待时间超过该定时器时长后，会自行退出。
• max线程池允许的最大子线程数量。
• concurrency用于pthread_setconcurrency设置并行级别参考值，但部分系统并为实现该功能，因此不应该过多依赖该值。在Linux下，该值设为零表示交由本系统实现自行确定并行度。

返回值：本函数返回值与主线程处理函数的返回值保持一致

mln_thread_pool_addResource

int mln_thread_pool_addResource(void *data);

描述：将资源data放入到资源池中。本函数仅应由主线程调用，用于主线程向子线程下发任务所用。

返回值：成功则返回0，否则返回非0

mln_thread_quit

void mln_thread_quit(void);

描述：本函数用于告知线程池，关闭并销毁线程池。

返回值：无

mln_thread_ResourceInfo

void mln_thread_ResourceInfo(struct mln_thread_pool_info *info);

struct mln_thread_pool_info {
mln_u32_t max_num;
mln_u32_t idle_num;
mln_u32_t cur_num;
mln_size_t res_num;
};

描述：获取当前线程池信息。信息会写入参数结构体中，结构体每个参数含义如下：

• max_num：线程池最大子线程数量
• idle_num：当前闲置子线程数量
• cur_num：当前子线程数量（包含闲置和工作中的子线程）
• res_num：当前尚未被处理的资源数量

返回值：无

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_thread_pool.h”
#include “mln_log.h”

static int main_process_handler(void *data);
static int child_process_handler(void *data);
static void free_handler(void *data);

int main(int argc, char *argv[])
{
struct mln_core_attr cattr;
struct mln_thread_pool_attr tpattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = NULL;
if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
return -1;
}

tpattr.dataForMain = NULL;
tpattr.child_process_handler = child_process_handler;
tpattr.main_process_handler = main_process_handler;
tpattr.free_handler = free_handler;
tpattr.condTimeout = 10;
tpattr.max = 10;
tpattr.concurrency = 10;
return mln_thread_pool_run(&tpattr);
}

static int child_process_handler(void *data)
{
mln_log(none, “%s\n”, (char *)data);
return 0;
}

static int main_process_handler(void *data)
{
int n;
char *text;

while (1) {
if ((text = (char *)malloc(16)) == NULL) {
return -1;
}
n = snprintf(text, 15, “hello world”);
text[n] = 0;
mln_thread_pool_addResource(text);
usleep(1000);
}
}

static void free_handler(void *data)
{
free(data);
}

JSON

头文件

#include “mln_json.h”

函数/宏

mln_json_new

mln_json_t *mln_json_new(void);

描述：新建json节点，用于生成json字符串之用。

返回值：成功则返回mln_json_t指针，否则返回NULL

mln_json_parse

mln_json_t *mln_json_parse(mln_string_t *jstr);

描述：将JSON字符串jstr解析成数据结构。

返回值：成功则返回mln_json_t指针，否则返回NULL

mln_json_free

void mln_json_free(void *json);

描述：释放mln_json_t类型的json节点内存。

返回值：无

mln_json_dump

void mln_json_dump(mln_json_t *j, int n_space, char *prefix);

描述：将json节点j的详细信息输出到标准输出。n_space表示当前缩进空格数，prefix为输出内容的前缀。

返回值：无

mln_json_generate

mln_string_t *mln_json_generate(mln_json_t *j);

描述：由mln_json_t节点结构生成JSON字符串。

返回值：成功返回mln_string_t字符串指针，否则返回NULL

mln_json_search_value

mln_json_t *mln_json_search_value(mln_json_t *j, mln_string_t *key);

描述：从节点j中搜索key为key的value内容。此时，j必须为对象类型（有key: value对的字典）。

返回值：成功则返回mln_json_t类型的value，否则返回NULL

mln_json_search_element

mln_json_t *mln_json_search_element(mln_json_t *j, mln_uauto_t index);

描述：从节点j中搜索下标为index的元素内容。此时，j必须为数组类型。

返回值：成功则返回mln_json_t类型的元素节点，否则返回NULL

mln_json_get_array_length

mln_uauto_t mln_json_get_array_length(mln_json_t *j);

描述：获取数组的长度。此时j必须为数组类型。

返回值：数组长度

mln_json_update_obj

int mln_json_update_obj(mln_json_t *j, mln_json_t *key, mln_json_t *val);

描述：将key与val对添加到j JSON节点中。此时，j需为对象类型。若key已经存在，则将原本value替换为val。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_json_add_element

int mln_json_add_element(mln_json_t *j, mln_json_t *value);

描述：将value加入到数组类型的JSON结构j中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_json_update_element

int mln_json_update_element(mln_json_t *j, mln_json_t *value, mln_uauto_t index);

描述：将value更新到数组类型JSON结构j的下标为index的位置上。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_json_reset

void mln_json_reset(mln_json_t *j);

描述：重置JSON节点j数据结构，将其内存进行释放。

返回值：无

mln_json_remove_object

mln_json_t *mln_json_remove_object(mln_json_t *j, mln_string_t *key);

描述：将key值为key的键值对从对象类型的JSON结构j中删除，并将相应value返回。

返回值：存在则返回对应value部分的JSON节点，否则返回NULL

mln_json_remove_element

mln_json_t *mln_json_remove_element(mln_json_t *j, mln_uauto_t index);

描述：将下标为index的元素从数组类型JSON节点上删除并返回。

返回值：存在则返回元素指针，否则返回NULL

is_type

M_JSON_IS_OBJECT(json)
M_JSON_IS_ARRAY(json)
M_JSON_IS_STRING(json)
M_JSON_IS_NUMBER(json)
M_JSON_IS_TRUE(json)
M_JSON_IS_FALSE(json)
M_JSON_IS_NULL(json)
M_JSON_IS_NONE(json)

描述：判断mln_json_t结构的json类型，依次分别为：对象、数组、字符串、数字、布尔真、布尔假、NULL、无类型。

返回值：满足条件返回非0，否则返回0

set_type

M_JSON_SET_TYPE_NONE(json)
M_JSON_SET_TYPE_OBJECT(json)
M_JSON_SET_TYPE_ARRAY(json)
M_JSON_SET_TYPE_STRING(json)
M_JSON_SET_TYPE_NUMBER(json)
M_JSON_SET_TYPE_TRUE(json)
M_JSON_SET_TYPE_FALSE(json)
M_JSON_SET_TYPE_NULL(json)

描述：给mln_json_t类型的json节点设置类型，依次分别为：无类型、对象、数组、字符串、数字、布尔真、布尔假、NULL。

返回值：无

get_data

M_JSON_GET_DATA_OBJECT(json)
M_JSON_GET_DATA_ARRAY(json)
M_JSON_GET_DATA_STRING(json)
M_JSON_GET_DATA_NUMBER(json)
M_JSON_GET_DATA_TRUE(json)
M_JSON_GET_DATA_FALSE(json)
M_JSON_GET_DATA_NULL(json)

描述：获取mln_json_t类型的json节点中对应类型的数据部分。类型依次为：对象、数组、字符串、数字、布尔真、布尔假、NULL。

返回值：

• 对象类型为mln_hash_t类型指针
• 数组类型为mln_rbtree_t类型指针
• 字符串类型为mln_string_t类型指针
• 数字类型为double类型值
• 布尔真为mln_u8_t类型值
• 布尔假为mln_u8_t类型值
• NULL类型为mln_u8ptr_t类型的NULL值

set_data

M_JSON_SET_DATA_STRING(json,str)
M_JSON_SET_DATA_NUMBER(json,num)
M_JSON_SET_DATA_TRUE(json)
M_JSON_SET_DATA_FALSE(json)
M_JSON_SET_DATA_NULL(json)

描述：给不同类型的JSON节点json设置数据值。对象和数组类型分别使用哈希表和红黑树函数进行操作，其余类型用上述宏进行设置。

注意：这里设置的字符串必须是从内存池或堆中分配的内存，栈中内存会出现段错误，因为赋值时不会在宏内自动复制一份而是直接使用。

返回值：无

M_JSON_SET_INDEX

M_JSON_SET_INDEX(json,i)

描述：设置mln_json_t类型节点json的下标为index。该宏用于生成JSON字符串中数组的部分。

返回值：无

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_log.h”
#include “mln_string.h”
#include “mln_json.h”

int main(int argc, char *argv[])
{
mln_json_t *j = NULL, *key = NULL, *val = NULL;
mln_string_t s1 = mln_string(“name”);
mln_string_t s2 = mln_string(“Tom”);
mln_string_t *res;
struct mln_core_attr cattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = NULL;
if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
fprintf(stderr, “init failed\n”);
return -1;
}

key = mln_json_new();
if (key == NULL) {
mln_log(error, “init key failed\n”);
goto err;
}
M_JSON_SET_TYPE_STRING(key);
M_JSON_SET_DATA_STRING(key, mln_string_dup(&s1));//注意，一定是要自行分配内存，不可直接使用栈中内存

val = mln_json_new();
if (val == NULL) {
mln_log(error, “init val failed\n”);
goto err;
}
M_JSON_SET_TYPE_STRING(val);
M_JSON_SET_DATA_STRING(val, mln_string_dup(&s2));//注意，一定是要自行分配内存，不可直接使用栈中内存

j = mln_json_new();
if (j == NULL) {
mln_log(error, “init object failed\n”);
goto err;
}
if (mln_json_update_obj(j, key, val) < 0) {
mln_log(error, “update object failed\n”);
goto err;
}
key = val = NULL;

res = mln_json_generate(j);
mln_json_free(j);
if (res == NULL) {
mln_log(error, “generate failed\n”);
goto err;
}
mln_log(debug, “%S\n”, res);

j = mln_json_parse(res);
mln_string_free(res);
mln_json_dump(j, 0, NULL);

mln_json_free(j);

return 0;

err:
if (j != NULL) mln_json_free(j);
if (key != NULL) mln_json_free(key);
if (val != NULL) mln_json_free(val);
return -1;
}

HTTP

头文件

#include “mln_http.h”

函数/宏

mln_http_init

mln_http_t *mln_http_init(mln_tcp_conn_t *connection, void *data, mln_http_handler body_handler);

typedef int (*mln_http_handler)(mln_http_t *, mln_chain_t **, mln_chain_t **);

描述：创建并初始化mln_http_t结构。connection是TCP结构，内含TCP套接字。data为体处理函数的用户自定义数据部分，用于辅助请求或响应体的处理。body_handler是体处理函数，该函数会在每次调用mln_http_parse或mln_http_generate函数时被调用。体处理函数有三个参数，分别为：http结构，用于解析或生成HTTP报文的双向链表的头和尾节点。

返回值：成功则返回mln_http_t结构指针，否则返回NULL

mln_http_destroy

void mln_http_destroy(mln_http_t *http);

描述：销毁http结构并释放资源。

返回值：无

mln_http_reset

void mln_http_reset(mln_http_t *http);

描述：重置http结构，但不会将结构释放，可用于下一次处理。

返回值：无

mln_http_parse

int mln_http_parse(mln_http_t *http, mln_chain_t **in);

描述：用于解析HTTP报文，并将解析的结果写入http中。

返回值：

• M_HTTP_RET_DONE 解析完成
• M_HTTP_RET_OK 解析未完成但未出错，继续传入新的数据使解析完成
• M_HTTP_RET_ERROR 解析失败

mln_http_generate

int mln_http_generate(mln_http_t *http, mln_chain_t **out_head, mln_chain_t **out_tail);

描述：将http中HTTP相关信息生成HTTP报文。报文可能不会一次性生成完全，因此可以多次调用。已生成的报文将会存放在out_head和out_tail指定的双向链表中。

返回值：

• M_HTTP_RET_DONE 生成完成
• M_HTTP_RET_OK 生成未完成但未出错
• M_HTTP_RET_ERROR 生成失败

mln_http_set_field

int mln_http_set_field(mln_http_t *http, mln_string_t *key, mln_string_t *val);

描述：设置HTTP头字段。若头字段key存在，则会将val替换原有值。

返回值：

• M_HTTP_RET_OK 处理成功
• M_HTTP_RET_ERROR处理失败

mln_http_get_field

mln_string_t *mln_http_get_field(mln_http_t *http, mln_string_t *key);

描述：获取HTTP头字段中键为key的值。

返回值：成功则返回值字符串结构指针，否则返回NULL

mln_http_field_iterator

mln_string_t *mln_http_field_iterator(mln_http_t *http, mln_string_t *key);

描述：每次返回一个键为key的头字段值（即假设存在多个相同键名的头字段）。

返回值：成功则返回值字符串结构指针，否则返回NULL

mln_http_drop_field

void mln_http_drop_field(mln_http_t *http, mln_string_t *key);

描述：移除头字段key及其值。

返回值：无

mln_http_dump

void mln_http_dump(mln_http_t *http);

描述：将HTTP信息输出到标准输出，用于调试之用。

返回值：无

mln_http_get_connection

mln_http_get_connection(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中TCP链接结构。

返回值：mln_tcp_conn_t类型指针

mln_http_set_connection

mln_http_set_connection(h,c)

描述：将mln_http_t类型的h中TCP链接结构设置为mln_tcp_conn_t类型的c。

返回值：无

mln_http_get_pool

mln_http_get_pool(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中内存池结构。

返回值：mln_alloc_t类型指针

mln_http_set_pool

mln_http_set_pool(h,p)

描述：将mln_http_t类型的h中内存池设置为mln_alloc_t类型的p。

返回值：无

mln_http_get_data

mln_http_get_data(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中辅助体处理函数的用户自定义数据。

返回值：用户自定义数据指针

mln_http_set_data

mln_http_set_data(h,d)

描述：将mln_http_t类型的h中辅助体处理函数的用户自定义数据设置为d。

返回值：无

mln_http_get_uri

mln_http_get_uri(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中URI字符串。

返回值：mln_string_t类型指针

mln_http_set_uri

mln_http_set_uri(h,u)

描述：将mln_http_t类型的h中URI设置为mln_string_t类型指针的u。

返回值：无

mln_http_get_args

mln_http_get_args(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中参数字符串。

返回值：mln_string_t类型指针

mln_http_set_args

mln_http_set_args(h,a)

描述：将mln_http_t类型的h中参数设置为mln_string_t类型指针的a。

返回值：无

mln_http_get_status

mln_http_get_status(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中响应状态字，例如200 400等。

返回值：整型状态字

mln_http_set_status

mln_http_set_status(h,s)

描述：将mln_http_t类型的h中响应状态字设置为整型的s。

返回值：无

mln_http_get_method

mln_http_get_method(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中方法字段

返回值：

• M_HTTP_GET
• M_HTTP_POST
• M_HTTP_HEAD
• M_HTTP_PUT
• M_HTTP_DELETE
• M_HTTP_TRACE
• M_HTTP_CONNECT
• M_HTTP_OPTIONS

mln_http_set_method

mln_http_set_method(h,m)

描述：将mln_http_t类型的h中请求方法设置为m，m的可用值参考mln_http_get_method的返回值部分。

返回值：无

mln_http_get_version

mln_http_get_version(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中HTTP版本

返回值：

• M_HTTP_VERSION_1_0 HTTP 1.0
• M_HTTP_VERSION_1_1 HTTP 1.1

mln_http_set_version

mln_http_set_version(h,v)

描述：将mln_http_t类型的h中的HTTP版本号为v，v的取值参考mln_http_get_version的返回值。

返回值：无

mln_http_get_type

mln_http_get_type(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中HTTP类型，即请求还是响应。

返回值：

• M_HTTP_UNKNOWN未知类型
• M_HTTP_REQUEST请求
• M_HTTP_RESPONSE响应

mln_http_set_type

mln_http_set_type(h,t)

描述：将mln_http_t类型的h中报文类型设置为t，t的取值参考mln_http_get_type的返回值。

返回值：无

mln_http_get_handler

mln_http_get_handler(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中体处理函数指针。

返回值：类型为mln_http_handler的函数指针

mln_http_set_handler

mln_http_set_handler(h,hlr)

描述：将mln_http_t类型的h中提处理函数设置为mln_http_handler类型的hlr。

返回值：无

mln_http_get_response_msg

mln_http_get_response_msg(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中响应信息，即类似：Bad Request 或 Internal Server Error等字符串。

返回值：mln_string_t类型指针

mln_http_set_response_msg

mln_http_set_response_msg(h,m)

描述：将mln_http_t类型的h中响应信息设置为mln_string_t类型指针的m。

返回值：无

mln_http_get_error

mln_http_get_error(h)

#define M_HTTP_CONTINUE 100
#define M_HTTP_SWITCHING_PROTOCOLS 101
#define M_HTTP_PROCESSING 102
#define M_HTTP_OK 200
#define M_HTTP_CREATED 201
#define M_HTTP_ACCEPTED 202
#define M_HTTP_NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION 203
#define M_HTTP_NO_CONTENT 204
#define M_HTTP_RESET_CONTENT 205
#define M_HTTP_PARTIAL_CONTENT 206
#define M_HTTP_MULTI_STATUS 207
#define M_HTTP_MULTIPLE_CHOICES 300
#define M_HTTP_MOVED_PERMANENTLY 301
#define M_HTTP_MOVED_TEMPORARILY 302
#define M_HTTP_SEE_OTHER 303
#define M_HTTP_NOT_MODIFIED 304
#define M_HTTP_USE_PROXY 305
#define M_HTTP_SWITCH_PROXY 306
#define M_HTTP_TEMPORARY_REDIRECT 307
#define M_HTTP_BAD_REQUEST 400
#define M_HTTP_UNAUTHORIZED 401
#define M_HTTP_PAYMENT_REQUIRED 402
#define M_HTTP_FORBIDDEN 403
#define M_HTTP_NOT_FOUND 404
#define M_HTTP_METHOD_NOT_ALLOWED 405
#define M_HTTP_NOT_ACCEPTABLE 406
#define M_HTTP_PROXY_AUTHENTICATION_REQUIRED 407
#define M_HTTP_REQUEST_TIMEOUT 408
#define M_HTTP_CONFLICT 409
#define M_HTTP_GONE 410
#define M_HTTP_LENGTH_REQUIRED 411
#define M_HTTP_PRECONDITION_FAILED 412
#define M_HTTP_REQUEST_ENTITY_TOO_LARGE 413
#define M_HTTP_REQUEST_URI_TOO_LARGE 414
#define M_HTTP_UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE 415
#define M_HTTP_REQUESTED_RANGE_NOT_SATISFIABLE 416
#define M_HTTP_EXPECTATION_FAILED 417
#define M_HTTP_TOO_MANY_CONNECTIONS 421
#define M_HTTP_UNPROCESSABLE_ENTITY 422
#define M_HTTP_LOCKED 423
#define M_HTTP_FAILED_DEPENDENCY 424
#define M_HTTP_UNORDERED_COLLECTION 425
#define M_HTTP_UPGRADE_REQUIRED 426
#define M_HTTP_RETRY_WITH 449
#define M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR 500
#define M_HTTP_NOT_IMPLEMENTED 501
#define M_HTTP_BAD_GATEWAY 502
#define M_HTTP_SERVICE_UNAVAILABLE 503
#define M_HTTP_GATEWAY_TIMEOUT 504
#define M_HTTP_VERSION_NOT_SUPPORTED 505
#define M_HTTP_VARIANT_ALSO_NEGOTIATES 506
#define M_HTTP_INSUFFICIENT_STORAGE 507
#define M_HTTP_BANDWIDTH_LIMIT_EXCEEDED 509
#define M_HTTP_NOT_EXTENDED 510
#define M_HTTP_UNPARSEABLE_RESPONSE_HEADERS 600

描述：获取类型为mln_http_t的h中错误信息。

返回值：宏定义的错误值

mln_http_set_error

mln_http_set_error(h,e)

描述：将mln_http_t类型的h中错误信息设置为e，e的取值参见mln_http_get_error中的宏定义。

返回值：无

mln_http_get_header

mln_http_get_header(h)

描述：获取类型为mln_http_t的h中头字段结构。

返回值：mln_hash_t类型结构

示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/time.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_log.h”
#include “mln_http.h”
#include “mln_file.h”

static void mln_accept(mln_event_t *ev, int fd, void *data);
static int mln_http_recv_body_handler(mln_http_t *http, mln_chain_t **in, mln_chain_t **nil);
static void mln_recv(mln_event_t *ev, int fd, void *data);
static void mln_quit(mln_event_t *ev, int fd, void *data);
static void mln_send(mln_event_t *ev, int fd, void *data);
static int mln_http_send_body_handler(mln_http_t *http, mln_chain_t **body_head, mln_chain_t **body_tail);

static void worker_process(mln_event_t *ev)
{
mln_u16_t port = 1234;
mln_s8_t ip[] = “0.0.0.0”;
struct sockaddr_in addr;
int val = 1;
int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd < 0) {
mln_log(error, “listen socket error\n”);
return;
}
if (setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &val, sizeof(val)) < 0) {
mln_log(error, “setsockopt error\n”);
close(listenfd);
return;
}
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
mln_log(error, “bind error\n”);
close(listenfd);
return;
}
if (listen(listenfd, 511) < 0) {
mln_log(error, “listen error\n”);
close(listenfd);
return;
}

if (mln_event_set_fd(ev,
listenfd,
M_EV_RECV|M_EV_NONBLOCK,
M_EV_UNLIMITED,
NULL,
mln_accept) < 0)
{
mln_log(error, “listen sock set event error\n”);
close(listenfd);
return;
}
}

static void mln_accept(mln_event_t *ev, int fd, void *data)
{
mln_tcp_conn_t *connection;
mln_http_t *http;
int connfd;
socklen_t len;
struct sockaddr_in addr;

while (1) {
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
len = sizeof(addr);
connfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&addr, &len);
if (connfd < 0) {
if (errno == EAGAIN) break;
if (errno == EINTR) continue;
perror(“accept”);
exit(1);
}

connection = (mln_tcp_conn_t *)malloc(sizeof(mln_tcp_conn_t));
if (connection == NULL) {
fprintf(stderr, “3No memory.\n”);
close(connfd);
continue;
}
if (mln_tcp_conn_init(connection, connfd) < 0) {
fprintf(stderr, “4No memory.\n”);
close(connfd);
free(connection);
continue;
}

http = mln_http_init(connection, NULL, mln_http_recv_body_handler);
if (http == NULL) {
fprintf(stderr, “5No memory.\n”);
mln_tcp_conn_destroy(connection);
free(connection);
close(connfd);
continue;
}

if (mln_event_set_fd(ev,
connfd,
M_EV_RECV|M_EV_NONBLOCK,
M_EV_UNLIMITED,
http,
mln_recv) < 0)
{
fprintf(stderr, “6No memory.\n”);
mln_http_destroy(http);
mln_tcp_conn_destroy(connection);
free(connection);
close(connfd);
continue;
}
}
}

static void mln_quit(mln_event_t *ev, int fd, void *data)
{
mln_http_t *http = (mln_http_t *)data;
mln_tcp_conn_t *connection = mln_http_get_connection(http);

mln_event_set_fd(ev, fd, M_EV_CLR, M_EV_UNLIMITED, NULL, NULL);
mln_http_destroy(http);
mln_tcp_conn_destroy(connection);
free(connection);
close(fd);
}

static void mln_recv(mln_event_t *ev, int fd, void *data)
{
mln_http_t *http = (mln_http_t *)data;
mln_tcp_conn_t *connection = mln_http_get_connection(http);
int ret, rc;
mln_chain_t *c;

while (1) {
ret = mln_tcp_conn_recv(connection, M_C_TYPE_MEMORY);
if (ret == M_C_FINISH) {
continue;
} else if (ret == M_C_NOTYET) {
c = mln_tcp_conn_remove(connection, M_C_RECV);
if (c != NULL) {
rc = mln_http_parse(http, &c);
if (c != NULL) {
mln_tcp_conn_append_chain(connection, c, NULL, M_C_RECV);
}
if (rc == M_HTTP_RET_OK) {
return;
} else if (rc == M_HTTP_RET_DONE) {
mln_send(ev, fd, data);
} else {
fprintf(stderr, “Http parse error. error_code:%u\n”, mln_http_get_error(http));
mln_quit(ev, fd, data);
return;
}
}
break;
} else if (ret == M_C_CLOSED) {
c = mln_tcp_conn_remove(connection, M_C_RECV);
if (c != NULL) {
rc = mln_http_parse(http, &c);
if (c != NULL) {
mln_tcp_conn_append_chain(connection, c, NULL, M_C_RECV);
}
if (rc == M_HTTP_RET_ERROR) {
fprintf(stderr, “Http parse error. error_code:%u\n”, mln_http_get_error(http));
}
}
mln_quit(ev, fd, data);
return;
} else if (ret == M_C_ERROR) {
mln_quit(ev, fd, data);
return;
}
}
}

static int mln_http_recv_body_handler(mln_http_t *http, mln_chain_t **in, mln_chain_t **nil)
{
mln_u32_t method = mln_http_get_method(http);
if (method == M_HTTP_GET)
return M_HTTP_RET_DONE;
mln_http_set_error(http, M_HTTP_NOT_IMPLEMENTED);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}

static void mln_send(mln_event_t *ev, int fd, void *data)
{
mln_http_t *http = (mln_http_t *)data;
mln_tcp_conn_t *connection = mln_http_get_connection(http);
mln_chain_t *c = mln_tcp_conn_get_head(connection, M_C_SEND);
int ret;

if (c == NULL) {
mln_http_reset(http);
mln_http_set_status(http, M_HTTP_OK);
mln_http_set_version(http, M_HTTP_VERSION_1_0);
mln_http_set_type(http, M_HTTP_RESPONSE);
mln_http_set_handler(http, mln_http_send_body_handler);
mln_chain_t *body_head = NULL, *body_tail = NULL;
if (mln_http_generate(http, &body_head, &body_tail) == M_HTTP_RET_ERROR) {
fprintf(stderr, “mln_http_generate() failed. %u\n”, mln_http_get_error(http));
mln_quit(ev, fd, data);
return;
}
mln_tcp_conn_append_chain(connection, body_head, body_tail, M_C_SEND);
}

while ((c = mln_tcp_conn_get_head(connection, M_C_SEND)) != NULL) {
ret = mln_tcp_conn_send(connection);
if (ret == M_C_FINISH) {
mln_quit(ev, fd, data);
break;
} else if (ret == M_C_NOTYET) {
mln_chain_pool_release_all(mln_tcp_conn_remove(connection, M_C_SENT));
mln_event_set_fd(ev, fd, M_EV_SEND|M_EV_APPEND|M_EV_NONBLOCK, M_EV_UNLIMITED, data, mln_send);
return;
} else if (ret == M_C_ERROR) {
mln_quit(ev, fd, data);
return;
} else {
fprintf(stderr, “Shouldn’t be here.\n”);
abort();
}
}
}

static int mln_http_send_body_handler(mln_http_t *http, mln_chain_t **body_head, mln_chain_t **body_tail)
{
mln_u8ptr_t buf;
mln_alloc_t *pool = mln_http_get_pool(http);
mln_string_t cttype_key = mln_string(“Content-Type”);
mln_string_t cttype_val = mln_string(“text/html”);

buf = mln_alloc_m(pool, 5);
if (buf == NULL) {
mln_http_set_error(http, M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}
memcpy(buf, “hello”, 5);

if (mln_http_set_field(http, &cttype_key, &cttype_val) == M_HTTP_RET_ERROR) {
mln_http_set_error(http, M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}

mln_string_t ctlen_key = mln_string(“Content-Length”);
mln_string_t ctlen_val = mln_string(“5”);
if (mln_http_set_field(http, &ctlen_key, &ctlen_val) == M_HTTP_RET_ERROR) {
mln_http_set_error(http, M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}

mln_chain_t *c = mln_chain_new(pool);
if (c == NULL) {
mln_http_set_error(http, M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}
mln_buf_t *b = mln_buf_new(pool);
if (b == NULL) {
mln_chain_pool_release©;
mln_http_set_error(http, M_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);
return M_HTTP_RET_ERROR;
}
c->buf = b;
b->left_pos = b->pos = b->start = buf;
b->last = b->end = buf + 5;
b->in_memory = 1;
b->last_buf = 1;
b->last_in_chain = 1;

if (*body_head == NULL) {
*body_head = *body_tail = c;
} else {
(*body_tail)->next = c;
*body_tail = c;
}

return M_HTTP_RET_DONE;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
struct mln_core_attr cattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = worker_process;
return mln_core_init(&cattr);
}

矩阵运算

头文件

#include “mln_matrix.h”

相关结构

typedef struct {
mln_size_t row;//矩阵的行数
mln_size_t col;//矩阵的列数
double *data;//一个一维数组，包含了矩阵内所有元素，按行一次排列
mln_u32_t is_ref:1;//标识data是否为外部引用，该标记用于释放矩阵结构时忽略对data的释放
} mln_matrix_t;

函数

mln_matrix_new

mln_matrix_t *mln_matrix_new(mln_size_t row, mln_size_t col, double *data, mln_u32_t is_ref);

描述：创建一个row行col列，数据为data的矩阵。若is_ref为0则表示矩阵结构会完全复制一个data在其中，否则直接引用data。

返回值：成功则返回矩阵结构指针，否则返回NULL

mln_matrix_free

void mln_matrix_free(mln_matrix_t *matrix);

描述：释放矩阵结构内存。

返回值：无

mln_matrix_mul

mln_matrix_t *mln_matrix_mul(mln_matrix_t *m1, mln_matrix_t *m2);

描述：矩阵乘法。

返回值：成功则返回结果矩阵指针，否则返回NULL

mln_matrix_inverse

mln_matrix_t *mln_matrix_inverse(mln_matrix_t *matrix);

描述：矩阵求逆。注意：矩阵求逆要求是该矩阵为方阵。

返回值：成功则返回结果矩阵指针，否则返回NULL

mln_matrix_dump

void mln_matrix_dump(mln_matrix_t *matrix);

描述：将矩阵的信息输出到标准输出中。仅用于调试。

返回值：无

示例

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include “mln_core.h”
#include “mln_log.h”
#include “mln_matrix.h”

int main(int argc, char *argv[])
{
mln_matrix_t *a, *b;
double data[] = {1, 1, 1, 1, 2, 4, 2, 8, 64};
struct mln_core_attr cattr;

cattr.argc = argc;
cattr.argv = argv;
cattr.global_init = NULL;
cattr.worker_process = NULL;
if (mln_core_init(&cattr) < 0) {
fprintf(stderr, “init failed\n”);
return -1;
}

a = mln_matrix_new(3, 3, data, 1);
if (a == NULL) {
mln_log(error, “init matrix failed\n”);
return -1;
}
mln_matrix_dump(a);

b = mln_matrix_inverse(a);
mln_matrix_free(a);
if (b == NULL) {
mln_log(error, “inverse failed: %s\n”, strerror(errno));
return -1;
}
mln_matrix_dump(b);
mln_matrix_free(b);

return 0;
}

大数计算

头文件

#include “mln_bignum.h”

相关结构

typedef struct {
mln_u32_t tag;//正负数标记
mln_u32_t length;//当前大数数值所使用到的data的元素个数
mln_u64_t data[M_BIGNUM_SIZE];//大数数值
} mln_bignum_t;

#define M_BIGNUM_POSITIVE 0 //正数
#define M_BIGNUM_NEGATIVE 1 //负数

#define M_BIGNUM_SIZE 257

Melon中大数的实现是定长的，即大数是有上限的，目前支持到最大2048位。

函数/宏

mln_bignum_init

mln_bignum_t *mln_bignum_init(void);

描述：创建并初始化大数结构mln_bignum_t，该结构由malloc分配而来。

返回值：成功则返回大数结构指针，否则返回NULL

mln_bignum_pool_init

mln_bignum_t *mln_bignum_pool_init(mln_alloc_t *pool);

描述：创建并初始化大数结构mln_bignum_t，该结构由pool指定的内存池分配而来。

返回值：成功则返回大数结构指针，否则返回NULL

mln_bignum_free

void mln_bignum_free(mln_bignum_t *bn);

描述：释放大数结构bn，该结构应由mln_bignum_init分配而来。

返回值：无

mln_bignum_pool_free

void mln_bignum_pool_free(mln_bignum_t *bn);

描述：释放大数结构bn，该结构应由mln_bignum_pool_init分配而来。

返回值：无

mln_bignum_dup

mln_bignum_t *mln_bignum_dup(mln_bignum_t *bn);

描述：完全复制一份大数结构bn，复制品由malloc分配内存。

返回值：成功则返回大数结构指针，否则返回NULL

mln_bignum_pool_dup

mln_bignum_t *mln_bignum_pool_dup(mln_alloc_t *pool, mln_bignum_t *bn);

描述：完全复制一份大数结构bn，复制品由pool指定的内存池上分配内存。

返回值：成功则返回大数结构指针，否则返回NULL

mln_bignum_assign

int mln_bignum_assign(mln_bignum_t *bn, mln_s8ptr_t sval, mln_u32_t len);

描述：将sval和len表示的字符串形式的大数赋值给大数结构bn。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_add

void mln_bignum_add(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *src);

描述：大数加法，计算结果会放入dest中。

返回值：无

mln_bignum_sub

void mln_bignum_sub(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *src);

描述：大数减法，计算结果会放入dest中。

返回值：无

mln_bignum_mul

void mln_bignum_mul(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *src);

描述：大数乘法，计算结果会放入dest中。

返回值：无

mln_bignum_div

int mln_bignum_div(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *src, mln_bignum_t *quotient);

描述：大数除法，商会放入dest中，若quotient不为空，则余数将放入其中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_pwr

int mln_bignum_pwr(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *exponent, mln_bignum_t *mod);

描述：大数幂运算，计算dest的exponent次方。若mod不为空，则结果会对mod取模。最终计算结果会放入dest中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_compare

int mln_bignum_compare(mln_bignum_t *bn1, mln_bignum_t *bn2);

描述：带符号的比较大数大小值。

返回值：

• 1 - bn1 > bn2
• -1 -bn1 < bn2
• 0 - bn1 = bn2

mln_bignum_abs_compare

int mln_bignum_abs_compare(mln_bignum_t *bn1, mln_bignum_t *bn2);

描述：绝对值比大小。

返回值：

• 1 - bn1 > bn2
• -1 -bn1 < bn2
• 0 - bn1 = bn2

mln_bignum_bit_test

int mln_bignum_bit_test(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t index);

描述：检测index指定的大数bn中该比特是否为1。

返回值：为1则返回1，否则返回0

mln_bignum_left_shift

void mln_bignum_left_shift(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t n);

描述：将大数bn左移n位。

返回值：无

mln_bignum_right_shift

void mln_bignum_right_shift(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t n);

描述：将大数bn右移n位。

返回值：无

mln_bignum_prime

int mln_bignum_prime(mln_bignum_t *res, mln_u32_t bitwidth);

描述：计算一个bitwidth位的大素数，并将结果写入res中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_extend_eulid

int mln_bignum_extend_eulid(mln_bignum_t *a, mln_bignum_t *b, mln_bignum_t *x, mln_bignum_t *y);

描述：大数版本的扩展欧几里得算法。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_i2osp

int mln_bignum_i2osp(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：将n的二进制值写入buf与len指代的内存中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_os2ip

int mln_bignum_os2ip(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：将buf与len指代的内存中的二进制值赋予n。与mln_bignum_i2osp是相反操作。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_i2s

int mln_bignum_i2s(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：与mln_bignum_i2osp功能相同，推荐使用mln_bignum_i2osp。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_s2i

int mln_bignum_s2i(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：与mln_bignum_os2ip功能相同，推荐使用mln_bignum_os2ip。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_positive

mln_bignum_positive(pbn)

描述：将mln_bignum_t *的大数pbn设置为正数。

返回值：无

mln_bignum_negative

mln_bignum_negative(pbn)

描述：将mln_bignum_t *的大数pbn设置为负数。

返回值：无

mln_bignum_is_positive

mln_bignum_is_positive(pbn)

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

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，计算结果会放入dest中。

返回值：无

mln_bignum_div

int mln_bignum_div(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *src, mln_bignum_t *quotient);

描述：大数除法，商会放入dest中，若quotient不为空，则余数将放入其中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_pwr

int mln_bignum_pwr(mln_bignum_t *dest, mln_bignum_t *exponent, mln_bignum_t *mod);

描述：大数幂运算，计算dest的exponent次方。若mod不为空，则结果会对mod取模。最终计算结果会放入dest中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_compare

int mln_bignum_compare(mln_bignum_t *bn1, mln_bignum_t *bn2);

描述：带符号的比较大数大小值。

返回值：

• 1 - bn1 > bn2
• -1 -bn1 < bn2
• 0 - bn1 = bn2

mln_bignum_abs_compare

int mln_bignum_abs_compare(mln_bignum_t *bn1, mln_bignum_t *bn2);

描述：绝对值比大小。

返回值：

• 1 - bn1 > bn2
• -1 -bn1 < bn2
• 0 - bn1 = bn2

mln_bignum_bit_test

int mln_bignum_bit_test(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t index);

描述：检测index指定的大数bn中该比特是否为1。

返回值：为1则返回1，否则返回0

mln_bignum_left_shift

void mln_bignum_left_shift(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t n);

描述：将大数bn左移n位。

返回值：无

mln_bignum_right_shift

void mln_bignum_right_shift(mln_bignum_t *bn, mln_u32_t n);

描述：将大数bn右移n位。

返回值：无

mln_bignum_prime

int mln_bignum_prime(mln_bignum_t *res, mln_u32_t bitwidth);

描述：计算一个bitwidth位的大素数，并将结果写入res中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_extend_eulid

int mln_bignum_extend_eulid(mln_bignum_t *a, mln_bignum_t *b, mln_bignum_t *x, mln_bignum_t *y);

描述：大数版本的扩展欧几里得算法。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_i2osp

int mln_bignum_i2osp(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：将n的二进制值写入buf与len指代的内存中。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_os2ip

int mln_bignum_os2ip(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：将buf与len指代的内存中的二进制值赋予n。与mln_bignum_i2osp是相反操作。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_i2s

int mln_bignum_i2s(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：与mln_bignum_i2osp功能相同，推荐使用mln_bignum_i2osp。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_s2i

int mln_bignum_s2i(mln_bignum_t *n, mln_u8ptr_t buf, mln_size_t len);

描述：与mln_bignum_os2ip功能相同，推荐使用mln_bignum_os2ip。

返回值：成功则返回0，否则返回-1

mln_bignum_positive

mln_bignum_positive(pbn)

描述：将mln_bignum_t *的大数pbn设置为正数。

返回值：无

mln_bignum_negative

mln_bignum_negative(pbn)

描述：将mln_bignum_t *的大数pbn设置为负数。

返回值：无

mln_bignum_is_positive

mln_bignum_is_positive(pbn)

网上学习资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。

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