通过 TCP 套接字发送 C 结构答案

【问题标题】：Send C struct over TCP socket通过 TCP 套接字发送 C 结构
【发布时间】：2016-01-11 21:48:44
【问题描述】：

看了很多与我的问题相关的答案，但在我的条件下确实用不上。

我正在 Linux 域下使用 C 语言的套接字编程构建一个网络模块。我必须实现一个函数，它可以发送一个由 int、char、char * 和一些其他结构（嵌套结构）组成的结构。

struct EnQuery
{
   char  type[6]; // insert, select , update , delete
   char * columns; //note here, it's an array of big, {name, age, sex, position, email}  not in string
   struct Values * values; //an array of values(another struct), {tom, 23, male, student, tom@compan.com}  is represented by the second struct values, not in string
   struct condition * enCondition; //  array of condition,  "name=tom and age>30" is represnted by the third struct condition
   short len;
   short rn; 
};

struct Values
{
    char * doc;
    char  key[2];
    char  s;
};

struct condition
{
     short k;              
     struct condition * children;
};

上面是我要发送的结构。我正在声明变量并使用 send() 函数通过套接字发送。

我必须如何通过套接字发送 char *？或者有没有办法方便地调整 char 数组的长度？

P.S 我不能使用外部库

【问题讨论】：

只需确定您要使用的有线格式并编写代码来转换为该有线格式。查看现有规范（BER、XML、JSON 等）以获取想法。
我不能使用任何外部库..
你的 strcts 有指针，不能传输，因为它们在接收端无效——你需要序列化和反序列化数据——你怎么做会有一百万个很好的答案。
所有带有星号 (*) 的东西都需要序列化，而不仅仅是chars。如果您没有任何指针，您可以按原样发送结构（假设接收器具有相同的字节序和内存填充等）。
不要使用结构体作为网络协议。使用网络协议作为网络协议。首先在八位字节中定义协议，然后自己编写一个 API 来发送和接收它。

标签： c sockets pointers struct network-programming

【解决方案1】：

如何通过套接字发送 char *？

显然，发送指针值并不是一件有用的事情，因为指针不会指向接收计算机上的任何有效内容。

因此，您必须发送指针指向的数据，而不是发送指针。一个典型的方法是首先发送指针指向的字节数：

uint32_t sLen = strlen(doc)+1;  // +1 because I want to send the NUL byte also
uint32_t bigEndianSLen = htonl(sLen);
if (send(sock, &bigEndianSLen, sizeof(bigEndianSLen), 0) != sizeof(bigEndianSLen)) perror("send(1)");

....然后发送字符串的字节：

if (send(sock, doc, sLen, 0) != sLen) perror("send(2)");

在接收端，你会做相反的事情：首先接收字符串的长度：

uint32_t bigEndianSLen;
if (recv(sock, &bigEndianSLen, sizeof(bigEndianSLen), 0) != sizeof(bigEndianSLen)) perror("recv(1)");
uint32_t sLen = ntohl(bigEndianSLen);

...然后接收字符串的数据：

char * doc = malloc(sLen+1);
if (recv(sock, doc, sLen, 0) != sLen) perror("recv(2)");
doc[sLen] = '\0';  // paranoia:  make sure the string is terminated no matter what

请注意，此示例代码有点幼稚，因为它无法正确处理 send() 或 recv() 返回的值不是传递给它们的字节数的情况。生产质量代码将正确处理错误（例如通过关闭连接），并且还可以正确处理 send() 或 recv() 发送/接收仅传输一些请求的字节的情况（通过调用 send()/ recv() 稍后再次为剩余的未发送/未接收字节）。

【讨论】：

这也适用于 char 吗？我该如何施放这个？
char 不是指针，所以你可以直接发送一个 char，类似于发送一个 int （实际上比 int 更容易，因为一个 char 只有 1 个字节你不需要担心关于字符的字节序转换问题）。例如。字符 s = 'J';发送(袜子, &s, 1, 0);
你能给我一个类似上面的例子吗？提前谢谢你
我正在尝试实现这一点，但由于您只指定了一个只有一个元素的示例，我将如何添加另一个元素？比方说，发送 key[2] 后跟 doc？一个具体的例子将不胜感激，并将提供很多帮助。非常感谢
我目前无法发送两个元素。如果您能帮我解决这个问题，我将不胜感激

【解决方案2】：

您需要做出选择：要么使用“打包”函数在发送端序列化内存中的数据结构，通过线路发送并使用解包函数反序列化（直截了当），或者直接动态序列化/反序列化到套接字（作为第一个版本的优化，以后做的更好）。

您可以从这个开源代码中获得一些灵感，例如： https://code.google.com/p/protobuf-c/

【讨论】：

你能用指定的结构做一些例子吗？提前致谢
如何尝试编写一个非常简单的包版本，仅将固定长度的项目复制到 char[] 中，然后用代码扩展它以复制条件数组。一旦你能做到这一点，你就可以使用类似的代码将 char* 添加到 char[] 的末尾，所以现在你可以处理一个 Values 结构。然后，扩展该代码以处理一组值，最后您拥有执行 EnQuery 结构的所有工具。从小事做起，边做边调试，你可以弄清楚如何完成大任务。
直接序列化到套接字几乎不是一种优化——它会使性能变得更糟。
不幸的是，这与我约会。我最后一次直接写到套接字是在 10 Base-T 刚上线并且还没有普及的时候。

【解决方案3】：

用“类型编号”定义一个枚举。使用您的示例：

查尔字符串短着色查询 T值条件流行音乐

定义一些与类型进行或运算的标志位：

Tarray -- 基类型数组

现在输出类型号。以实际数据为准。例如，输出一个 Values 结构：

Tvalues
Tstring，doc 的数据（inc EOS）
查尔 | Tarray,2,关键数据
Tchar,s 值
Tpop

任何聚合（例如结构）都会执行与 Tpop 配对的隐含“Tpush”

现在您有了一个字节流，您可以使用某种状态机递归地处理它。对于上述所有类型，您需要递归函数来导出/导入。在导入时，关键是类型号是您发送的内容

【讨论】：

【解决方案4】：

结构是(ANSI) C language 可用的数据类型。我相信您正在寻找以下函数来在您的结构中执行数据发送。

请记住，这些是IPC（也称为signals）、TCP/IP 和/或UDP 通信的最低要求。

对于客户端/服务器架构的简单实现（尽管这些天已经彻底过时）参考； client/server。您可能会更好地将研究重点放在peer to peer 通信上，因为每个对等点都持有彼此的连接信息，从而为您提供一组更强大的故障转移；看这里：

【讨论】：