c - 在 C 中通过管道传递结构体

Question

考虑以下结构:

struct msg { 
   int id;
   int size;
   double *data;
}

现在，该结构将用于通过生产者进程和消费者进程之间的管道进行通信。

事实上，由于data指针的原因，它不起作用......所以它必须更改为实际数据(而不是指向数据的指针)。但复杂性源于这样一个事实:生产者必须能够发送任意数量的数据(并且接收者......相应地工作)。

有谁可以给​​我一个解决方案吗？具体来说:

• 定义数据结构的最佳解决方案是什么？
• 与 char* c_data union (将其传递给写入)是正确的方法吗？
• 如何实现read来计算大小？

非常感谢您的反馈。

Answer 1

不幸的是，没有本地方法可以通过管道发送任意对象。但是，您可以通过在 fread() and fwrite() 的帮助下发送原始数据来轻松实现您想要的目标。作为以二进制形式序列化数据的一种非常简单的方法。

请记住，为了使以下内容正常工作，生产者和消费者程序都需要在同一台机器上编译，使用相同的数据结构定义和可能相同的编译器标志。

这是一个简单的解决方案:

1. 创建一个供生产者和接收者使用的 header 结构的通用定义:

   struct msg_header { 
       int id;
       int size;
   };
   

   这将保存有关真实 data 的信息。我建议您使用size_t存储大小，因为它是无符号的并且更适合此目的。

2. 在生产者中，准备要与正确 header 一起发送的数据，例如:

   struct msg_header header = {.id = 0, .size = 4};
   double *data = {1.23, 2.34, 3.45, 4.56};
   

   它显然不需要这样声明，它甚至可以通过 malloc() 动态调整大小和分配，重要的是你知道尺寸。

3. 仍然在生产者中，通过管道发送 header 和后面的数据:

   // Use fdopen() if you don't already have a FILE*, otherwise skip this line.
   FILE *pipe = fdopen(pipe_fd, "w");
   
   // Send the header through the pipe.
   fwrite(&header, sizeof(header), 1, pipe);
   
   // Send the data through the pipe.
   fwrite(&data, sizeof(*data), header.size, pipe);
   

4. 在消费者中，读取 header ，然后使用 .size读取正确数据量的值:

   // Use fdopen() if you don't already have a FILE*, otherwise skip this line.
   FILE *pipe = fdopen(pipe_fd, "r");
   
   struct msg_header header;
   double *data;
   
   // Read the header from the pipe.
   fread(&header, sizeof(header), 1, pipe);
   
   // Allocate the memory needed to hold the data.
   data = malloc(sizeof(*data) * header.size);
   
   // Read the data from the pipe.
   fread(&data, sizeof(*data), header.size, pipe);
   

请记住，在上述每个函数调用之后，您都必须检查错误。我没有在示例中添加错误检查只是为了使代码更简单。请参阅手册页以获取更多信息。