ここでは，libuvのチュートリアル本，uvbookの第2.2節に載っている以下のHello WorldコードをLispで実装する手順を解説します．まず始めにCFFIを使って直接libuvの関数を呼び出す方法を解説し，最後にlibuvラッパーのcl-libuvを使った実装方法を解説します．間違い，コメント等ありましたら，@waterloo_jpまでお願いします．
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <uv.h>
int main() {
uv_loop_t *loop = malloc(sizeof(uv_loop_t));
uv_loop_init(loop);
printf("Now quitting.\n");
uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);
uv_loop_close(loop);
free(loop);
return 0;
}
ライブラリのロード
Cで書かれたlibuvの関数を呼び出す前に，libuvライブラリをロードする必要があります．libuvがシステムにインストールされている場合，cffi:load-foreign-library関数を使ってロードすることができます．ファイル名を直接指定するよりも，拡張子を省略して:default指定すると，環境に応じてライブラリがロードされます．
(require 'cffi)
(cffi:load-foreign-library '(:default "libuv"))
OSに応じてロードするライブラリを細かく指定したい場合は，cffi:define-foreign-library関数でライブラリを定義した後，cffi:use-foreign-libraryを使ってロードします．cffi:use-foreign-libraryで複数回ロードするとエラーが出るので下の例のようにロード済みかどうか確認します．
(cffi:define-foreign-library libuv
(:darwin (:or "libuv.1.dylib" "libuv.dylib"))
(:unix (:or "libuv.so.1" "libuv.so"))
(:windows (:or "libuv.dll" "libuv-1.dll"))
(t (:default "libuv")))
(unless (cffi:foreign-library-loaded-p 'libuv)
(cffi:use-foreign-library libuv))
uv_loop_t構造体変数の準備
Cのサンプルコード6行目にある以下のコードを実装します．
まず始めに，size_t型をCFFIで使えるように設定し，次にメモリの割当方法を学び，最後にポインタ変数を作成します．
型の定義方法
libuvのAPIドキュメントにはuv_loop_t構造体の詳細は示されていませんが，代わりに同じページの下の方に，uv_loop_tの大きさをsize_tで返すuv_loop_size(void)関数があります．Cの組込み型は通常CFFIから利用可能ですが，size_tは何故か利用できないので，まずsize_tと同じ大きさのunsigned int型をエイリアスとしてCFFI版teypdefしておきましょう．
(cffi:defctype size_t :uint)
C関数のコール方法
Cの関数をcallするには2通りの方法があります．CFFIを使って直接関数を起動する方法と，CFFIでCの関数にLispシンボルをバインドしてLisp関数として起動する方法です．
１つ目の直接起動する方法はcffi:foreign-funcallを使う方法です．下の例の様にcffi:foreign-funcallに関数名，戻り値型，(引数型 引数値)から成る引数リストを指定して呼びます．
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t)
２つ目のLispシンボルにバインドして呼ぶ方法はcffi:defcfunマクロを使います．，cffi:defcfunマクロを使って以下のように定義すると，アンダースコアがハイフンに変わったLisp関数が定義されます．
(cffi:defcfun "uv_loop_size" size_t) ; uv-loop-sizeにバインド
(uv-loop-size) ; Lisp関数として起動
uv_loop_sizeは何回も呼ばないので，ここではcffi:foreign-funcallを使った１番目の方法を採用することにします．
メモリの割当て方法
Lispからメモリを割り当てる場合，型に合わせたメモリ割り当てと，バイトサイズを指定したメモリ割り当ての２通りの方法があります．型を指定してその大きさのメモリを割り当てる場合には，cffi:foreign-allocかwith-foreign-objectsを使います．バイトサイズを指定してメモリを割り当てるには，with-foreign-pointerを使います．
CFFIでメモリを割り当てる際にはバイト（8bit）単位で指定します．そこで，size_t型のバイト数を取得する必要があります．CFFIから利用可能なCの組込み型は，例えば(cffi:foreign-type-size :int)でバイト数を取得できますが，先ほど作成したエイリアスsize_tを使う場合にはクォートが必要です．後でコードが読みやすくなるように，ここではuv_loop_t型のバイト数を*size*に格納しておきましょう．
(* (cffi:foreign-type-size 'size_t)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t))
バイト数を指定してメモリを割り当てるにはcffi:with-foreign-pointerマクロを使います．以下のコードで本体処理部分でのみ*size*バイトのメモリがuvloopにバインドされます．メモリは通常スタックに割り当てられwithブロックを抜けると解放されます．
(cffi:with-foreign-pointer (uvloop *size*)
'処理本体)
バイト数を指定する代わりに型を指定してメモリを割り当てるcffi:with-foreign-objectもあります．型の後ろに整数を指定すると，与えられた型が連続した領域を確保することができます．
(cffi:with-foreign-object
(uvloop 'size_t (cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t))
'処理本体)
malloc()の様にヒープにメモリを割り当てたい時にはcffi:foreign-allocを使います．この関数はバイト数ではなく型をとるので，任意の大きさを得るには:countキーワードで連続した領域数を指定します．この方法でメモリを割り当てた場合，cffi:foreign-freeで解放する必要があります．
;; メモリを割当てポインタを*uvloop*にバインド
(defparameter *uvloop*
(cffi:foreign-alloc 'size_t
:count (cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t)))
;; メモリ解放
(cffi:foreign-free *uvloop*)
ここでは，１番始めに紹介した，cffi:with-foreign-pointerを使って実装することにします．
イベントループの初期化
ここまででuv_loop_t型へのポインタ変数を用意できました．次はサンプルCプログラムの7行目の以下のコードを実装します．
uv_loop_init関数の定義は，int uv_loop_init(uv_loop_t* loop)です．引数がポインタの場合，CFFIでの型指定は:pointerを使います．Lispシンボルとバインドして呼び出したいなら，
(cffi:defcfun "uv_loop_init" :int (loop :pointer))
で，ポインタを引数loopに取り，intを返すuv-loop-init関数が定義できます．呼び出し方法はハイフンに注意して(uv-loop-init uvloop)です（uvloopは前節でメモリ割当てしたポインタ変数）．
直接呼ぶ場合には，引数と戻り値の記述順序がcffi:defcfunと逆で，
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_init" :pointer uvloop :int)
で呼出せます．先ほどのメモリ割当てコードと合わせるとここまでの処理は以下の通りです．
;; install libuv and cffi first.
(require 'cffi)
(cffi:load-foreign-library '(:default "libuv"))
(cffi:defctype size_t :uint)
(defparameter *size* (* (cffi:foreign-type-size :uint)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t)))
(cffi:with-foreign-pointer (uvloop *size*)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_init" :pointer uvloop :int))
ポインタ変数について
上の例ではポインタを取る関数にuvloopを渡しました．この例では出て来ませんが，ポインタが指し示す先を得る方法も説明しておきましょう．ポインタの参照先を得るにはcffi:mem-refを使います．例えば，char型のポインタ変数ptrの参照先は以下で得られます．
(cffi:mem-ref ptr :char)
ptrがchar配列の場合，ptr[3]は(cffi:mem-ref ptr :char 3)でアクセスします．参照先に値を設定する場合は以下のように書きます．
(setf (cffi:mem-ref ptr :char 3) (char-code #\a))
CFFIによる実装仕上げ
残りのCコードは以下の通りです．
最後のメモリ解放はcffi:with-foreign-pointerを使った場合，自動的に行われるので必要ありません．
uv_run()関数のシグニチャはint uv_run(uv_loop_t* loop, uv_run_mode mode)で，uv_run_mode型はここで以下の様に定義されているenum型です．
typedef enum {
UV_RUN_DEFAULT = 0,
UV_RUN_ONCE,
UV_RUN_NOWAIT
} uv_run_mode;
Cのuv_runを起動するときに引数でUV_RUN_DEFAULTの値を渡さなければいけないので，CFFIからCのenum型を定義し用意します．
(cffi:defcenum :uv-run-mode
(:uv-run-default 0)
:uv-run-once
:uv-run-nowait)
uv_loop_close(loop)はintを返す関数です．以上をまとめるとHello WorldサンプルコードのLisp版は以下のようになります．
;; install libuv and cffi first.
(require 'cffi)
(cffi:load-foreign-library '(:default "libuv"))
(cffi:defctype size_t :uint)
(defparameter *size* (* (cffi:foreign-type-size :uint)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_size" size_t)))
(cffi:defcenum :uv-run-mode
(:uv-run-default 0)
:uv-run-once
:uv-run-nowait)
(cffi:with-foreign-pointer (uvloop *size*)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_init" :pointer uvloop :int)
(format t "Now quitting.~%")
(cffi:foreign-funcall "uv_run" :pointer uvloop :uv-run-mode :uv-run-default)
(cffi:foreign-funcall "uv_loop_close" :pointer uvloop :int))
cl-libuvを使った実装
CFFIの実装を理解していれば基本的には同じです．cl-libuvではアンダースコアの関数名をハイフンに変えているだけです．
CFFIを用いた前節までの実装では，malloc(sizeof(uv_loop_t))を実装しました．libuvには他言語からの利用を考慮してuv_loop_tインスタンスを初期化してポインタを返すuv_default_loop()関数が用意されています．ここではこの関数を用いてメモリアロケーションを回避しています．
uv_run_mode型はcl-libuv/bindings.lispファイルでCのenum型として定義されています．Cのenum変数にアクセスするには，cffi:foreign-enum-valueに型名を指定してアクセスします．cl-libuvでは，lispifyマクロ（cl-libuv/wrapper.lispで定義）でenum変数名の先頭からuv-を取り除き:keywordパッケージにinternするので，UV_RUN_DEFAULTは:RUN_DEFAULTでアクセスできます．
(require 'cl-libuv)
(defparameter *loop* (uv:uv-default-loop))
(uv:uv-run *loop* (cffi:foreign-enum-value
'uv:uv-run-mode :run-default))
(format t "Now quitting.~%")
(uv:uv-loop-close *loop*)