通过C中的管道传递结构答案

【问题标题】：Passing a struct trough a pipe in C通过C中的管道传递结构
【发布时间】：2020-01-21 12:41:23
【问题描述】：

考虑以下结构：

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

现在，该结构将用于通过管道在生产者和消费者进程之间进行通信。

事实上，由于data 指针，它不起作用...所以必须将其更改为实际数据（而不是指向数据的指针）。但复杂的原因在于生产者必须能够发送任意数量的数据（接收者......相应地工作）。

有人可以吗，请指点我一个解决方案？具体来说：

定义数据结构的最佳解决方案是什么？
与char* c_data 联合（将其传递给写入）是否可行？
如何实现read进行大小核算？

非常感谢您的反馈。

【问题讨论】：

您不能在现代受保护系统上的进程之间传输指针。指针对单个进程是私有的，不能被不同的进程使用（即使它是从同一个可执行程序启动的）。
编写一个序列化和反序列化函数，将结构转换为抽象的东西，你可以在另一端阅读。您甚至可以将数据转换为字符串 "123 456 789.123" 并将其发送并使用 printf/scanf 函数。
@Someprogrammerdude：问题承认并声明 OP 试图发送 double 数据（可能是该位置的数组），而不是 double * 值。
您可以简单地将id的内容、size的内容、size_t（或其他适合您的整数）的内容写入管道，其中包含@的数量987654333@ 值被发送（假设这不是 size 已经是），然后是 double 值。只要您使用相同的对象表示写入进程，您就可以发送double 对象的原始字节；无需专门对它们进行序列化。在接收器中，读取id、size 的值和double 项的数量，然后读取指定数量的double 值。
数组中已经有一个size 元素。看来您想使用旧式 VLA 并执行 struct msg{ int id; size_t size; double data[0]; }

标签： c pipe

【解决方案1】：

不幸的是，没有通过管道发送任意对象的本地方式。但是，您可以通过 fread() and fwrite() 发送原始数据来轻松实现您想要的，这是一种以二进制形式序列化数据的非常简单的方法。

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：

创建一个供生产者和接收者使用的标头结构的通用定义：
```
struct msg_header { 
    int id;
    int size;
};
```
这将保存有关真实data 的信息。我建议你使用size_t 来存储大小，因为它是无符号的，更适合这个目的。
在producer中，准备要发送的数据以及正确的header，例如：
```
struct msg_header header = {.id = 0, .size = 4};
double *data = {1.23, 2.34, 3.45, 4.56};
```
显然不需要这样声明，甚至可以通过malloc()动态调整大小和分配，重要的是你知道大小。

还是在生产者中，通过管道发送header后面跟着数据：

// 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);

在consumer中，读取header，然后使用.size值读取正确的数据量：

// 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，您必须在上述每个函数调用之后检查错误。我没有在我的示例中添加错误检查只是为了使代码更简单。有关详细信息，请参阅手册页。

【讨论】：