高級C的函數庫 acl (advanced C library) 介紹
一、acl 是什么？
其實是一個很簡單的問題，acl 的英文字母 advanced C library 的縮寫（當然，您也可以認為是 a C library 的縮寫）。也許有人會問："現在有這么多C的函數庫，為何還費這么大勁再寫一個？"。的確，現在開源的 C 函數庫真是太多了，比如：glib（這是一個gnome工作組開發維護的庫，開始也是為了gnome界面用，后來發展成通用的 C 函數庫），libevent（這是UNIX平臺下一個封裝了 select/poll/epoll/kquue 等的庫，主要是為了應對大并發網絡程序的開發），pthread-win32（這是在win32平臺下按Posix接口標準寫的庫，其中google的 chrome 瀏覽器就用到了它），當然還有更為著名的 C++ 函數庫 ACE（還有自稱比ACE還好的C++庫ICE）。每個庫都有各自的特點，都能滿足不同的應用需求。但是，當我在開發一個希望能跨平臺的、支持常見數據算法、有很好的服務器框架、支持線程池/進程池、支持同步/異步通信、簡單易用可擴展、支持HTTP協議、ICMP協議、DNS協議等的應用時，就不得不組合各個函數庫，有時還得為這些庫的不兼容性做些努力。
二、acl 是怎么來的？
因此寫一個通用簡單的 C 庫就成為了一個小小的目標，開始 acl 的名字叫 util，生成的庫名叫 lib_util.a，并且該庫的函數大部是從 Postfix 借鑒過來的，也就是說初期沒有 Postfix 就不會有 acl。Postifx 雖然只是一個郵件的 mta（現在國內的很多大的網站的MTA就是由 Postfix 修改而成，象 sohu, 263, sina, qq 等的郵件系統），但其中的函數庫卻設計的如此巧奪天工， 雖然是用 C 語言寫成，但其設計思想卻可與 C++ 媲美，Wietse Venema 不愧為世界級架構師，否則IBM也就不會請他來寫 Postfix 了，在讀了 Postfix 的源碼后，本人將其中一些具有通用性的函數庫(象vstring.c, htable.c, ring.c, etc)抽出來，構成了 lib_util.a 的主體部分。隨著時間的演變， lib_util 里加的函數庫越來越多，并且在與其它函數庫連用時很容易造成命名沖突，因為 C 語言沒有象 C++ 命名空間的概念，一般的做法都是在函數名前加 xxx 前后綴來區分。所以，是應該重新給 lib_util 起個名字的時候了，象 tcl(turbo c library), 等名字都被用過，但總覺得有點別扭，有一天突然想到用 acl 似乎也不錯，嗯，advanced C library －－－高級 C 庫，意思是應該比 ANSI C 的標準庫提供更為高級的功能。acl 名稱確定下來后，于是把函數的名稱都加了小寫的 acl_ 前綴，結構、宏、全局定義的名稱前都加了 ACL_ 前綴，確實是個不錯的命名。
三、acl 的目錄劃分
開始時 acl 的目錄規劃比較簡單，只有 src/ 和 include/ 兩個目錄，所有的源代碼及頭文件都分別放在這兩個目錄下，當然這也主要是因為 Postifx 的 util/ 目錄下是通用的函數庫的原因（當初就是想把 Postfix 的 util/ 下的庫單獨抽出來），當發現函數庫越來越多時，發現將所有源代碼放在同一目錄下維護起來是多么地麻煩，所以想應該規劃一下目錄結構了，于是乎，劃分了幾個一級目錄：stdlib/, event/, aio/, thread/ 等目錄，其中在 stdlib/ 目錄下還有 common/, memroy/, string/, configure/ 等二級目錄。這樣，acl 的體系結構算是基本形成了。現在 acl 的目錄劃分基本是以功能為標準的，各個目錄的主要功能如下：
3.1 src 目錄
3.1.1 init/ : 主要用于初始化 acl 基礎庫
3.1.2 stdlib/ : 是一些比較基礎的功能函數庫，在 stdlib/ 根目錄下主要包括一些有關日志記錄、網絡/文件流處理、VSTRING緩沖操作等功能函數；在 stdlib/ 下還有二級目錄，如下：
3.1.2.1 common/ : 該目錄主要為一些常用的數據結構及算法的功能函數庫，象哈希表、鏈表、隊列、動態數組、堆棧、緩存、平衡二叉樹、模式匹配樹等；
3.1.2.2 memory/ : 該目錄主要包含與內存操作相關的函數庫，象內存基礎分配與校驗、內存池管理、內存切片管理等；
3.1.2.3 filedir/ : 該目錄主要包含與目錄遍歷、目錄創建等相關的庫；
3.1.2.4 configure/ : 該目錄主要包含配置文件的分析庫；
3.1.2.5 iostuff/ : 該目錄主要包含一些常用的IO操作的函數庫，象讀/寫超時、設置IO句柄的阻塞模式等；
3.1.2.6 string/ : 該目錄主要包含一些常用的字符串操作的庫，提供了比標準C更靈活高效的字符串操作功能；
3.1.2.7 debug/ : 主要用于協助調試內存的泄露等功能；
3.1.2.8 sys/ : 主要是與不同操作系統平臺相關的API的封裝函數庫；
3.1.3 net/: 是與網絡操作相關的函數庫，包含網絡監聽、網絡連接、DNS查詢、套接口參數設置等功能；
3.1.3.1 connect/ : 主要是與網絡連接相關的函數庫，包含網絡連接、域套接口連接等；
3.1.3.2 listen/ : 主要是與網絡監聽相關的函數庫，包含網絡監聽、域套接口監聽等；
3.1.3.3 dns/ : 主要是與DNS域名查詢相關的函數庫，包含對 gethostbyname 等接口的封裝、按RFC1035標準直接發送UDP包方式進行查詢等功能；
3.1.4 event/ : 主要封裝了 select/poll/epoll/kqueue/devpoll 等系統API接口，使處理網絡事件更加靈活、高效、簡單，另外還包含定時器接口，acl 中的很多網絡應用都會用到這些接口，象 aio、master 等模塊；
3.1.5 aio/ : 主要包含網絡異步操作的功能函數，該套函數庫在處理高并發時有非常高的效率，而且提供了比基礎API更為高級的調用方式，比使用象 libevent 之類的函數庫更為簡單，而且是線程安全的；
3.1.6 msg/ : 主要包含了基于線程的消息事件及基于網絡的消息事件功能；
3.1.7 thread/ : 主要是封裝了各個OS平臺下的基礎線程API，使對外接口保持一致性，消除了平臺的差異性，同時還提供了半駐留線程池的函數庫，以及對于線程局部變量的擴展；
3.1.8 db/ : 主要是一些與數據庫有關的功能庫，定義了一個通用的數據庫連接池的框架（并且實現了mysql的連接池實例）；一個簡單的內存數據庫（由哈希表、鏈表、平衡二叉樹組合而成）；ZDB數據存儲引擎，這是一個高效的基于數字鍵的存儲引擎；
3.1.9 proctl/ : win32 平臺下父子進程控制功能庫；
3.1.10 code/ : 常見編碼函數庫，包括 base64編解碼、URL編解碼以及一些漢字字符集編碼等；
3.1.11 unit_test/ : 包含有關進行 C 語言單元測試的功能庫；
3.1.12 xml/：是一個流式的 xml 解析器及構造器，可以支持阻塞及阻塞式網絡通信；
3.1.13 json/：是一個流式的 json 解析器及構造器，可以支持阻塞及阻塞式網絡通信；
3.1.14 master/: 是在 UNIX 環境下支持多種服務器模式的服務器框架，目前主要支持多進程模式、多進程多線程模式、多進程非阻塞模式以及多進程觸發器模式；
四、acl 是如何跨平臺的？是如何支持WIN32平臺的？
在開發 acl 庫時是完全基于 linux 平臺的，后來公司要做一個P2P的項目，需要在WIN32下開發客戶端程序，主要需要 acl 中的 HTTP 協議通信及協議解析部分，所以為了項目需要， acl 中的HTTP協議庫及HTTP協議庫所依賴的一些函數庫被移植至WIN32下。由此，覺得 acl 應該有一個 win32 版本，所以本人花費數周N個晚上，將 acl 庫中的幾乎所有函數庫都移植至WIN32下（當然目前僅有master服務器框架還沒移植），后來還移植至FreeBSD、Solaris(x86)上（從LINUX移植至這些UNIX平臺相對容易些），主要還是在移植至WIN32平臺時比較費勁，因為WIN32的API與UNIX及POSIX的真是相差太遠了，感覺一點就是在WIN32下直接用API編程還是挺辛苦的，有時本來一個非常簡單的IO讀寫，在WIN32下卻需要N個參數，并且微軟的API 還有一個特點，就是很多API都有一個Ex（擴展）版，看來是它們的工程師在當初設計API時發現不夠用又加進去的。
另外，微軟的編譯器版本比較多，有VC6，VC2002，VC2003，VC2005，VC2008，現在還有VC2010，各個編譯器之間還有一些差別，要想完全支持這些編譯器工作量是巨大的，所以acl 目前可以用 VC6, VC2003, VC2008 編譯，說起僅支持這些編譯器還是有原因的，VC6做為一個老牌的編譯器，存在的歷史時期比較久，自 Borland 的BC被VC打敗后，微軟就在VC編譯器無所作為了，N年未大改過VC6，說實在話，這個VC6也真是夠難用的（當然現在還有許多人在用它），后來微軟終于出VC2002，算是VC6的一個大版本升級，終于變得“比較”好用了，不過VC2002似乎存在不少BUGS，所以微軟又推出了VC2003，這個版本本人覺得還是很不錯的，可以說是VC6的終極版，因為VC2005后，微軟在VC編譯器的改動就比較大了，顯著一點就是比較浪費系統資源了，對于象我這樣用慣 vi 編輯程序的程序員，機器配置并不需要太高，而用VC2005時明顯機器的CPU及內存不夠用的，本人感覺 VC6, VC2002,VC2003 屬于一個系列的，標準C庫變動不是特別大，但到了VC2005后就變動比較多了，比如在VC2003時一般用 snprintf 就可以了，但用VC2008時，你會發現微軟“自作聰明”地提示你應該用 snprintf_s ，而且多了幾個參數，為了支持VC2008，acl庫里還是做了不少改動。但本人還是比較偏愛VC2003，它僅不會象VC2005/VC2008那樣費資源，又比VC6好用，而且沒有VC2002那么多BUGS，所以 acl 庫在WIN32的主推編譯器是VC2003:)。
五、acl 從哪些開源軟件中汲取了經驗？
首先得感謝 Postfix(2002-2005本人在方標以此作為方標郵件系統的MTA模塊), 里面良好的框架設計及編碼風格是 acl 始終追求的；squid(2005-2007年本人在和訊改造SQUID以適應和訊的網絡訪問需求)/nginx，這兩款HTTP代理加速軟件在HTTP 協議處理方面給本人了很多啟示；ircd 是一個比較“古老”的聊天服務器(2000-2002年本人在263做的263 web聊天室的后臺服務器就是基于 ircd)，也是本人最早接觸的服務器程序，而且同 squid/nginx 一樣是非阻塞通訊模式。