通过本地 UNIX 套接字发送双倍答案

【问题标题】：Send double over local UNIX sockets通过本地 UNIX 套接字发送双倍
【发布时间】：2013-06-04 22:13:17
【问题描述】：

我正在尝试在两个 C++ 程序之间设置一个 UNIX 套接字服务器/客户端，遵循 Beejs Guide to UNIX IPC，但是示例代码仅演示了发送和接收 char 数组。我已经看到here 有人声称最好的选择是将双精度值转换为字符，但是因为我想在一秒钟内多次传递值，所以我想避免这种类型的转换。现在我正在尝试将指针传递给某个双精度，但我不知道如何获取另一侧的值。在我正在做的套接字客户端中：

...
double number = 453.23;
send(s, &number, sizeof(number), 0);

但我觉得这不是正确的方法。

【问题讨论】：

这是否适用于跨平台应用程序？请记住，不同操作系统之间的字节序可能存在差异
不，它只是一个Linux程序，要在同一台机器上运行。

标签： c++ sockets unix

【解决方案1】：

假设双方对doubles 有相同的表示（包括字节序），在套接字的另一端你可以做同样的事情：

double number;
recv(s, &number, sizeof(number), 0);

（当然假设您只是在传输doubles，或者您有某种协议，并且在程序的这一点上您确定发件人已经发送了您的double）

如果不能保证字节序，那么您必须确定传输的字节序并适当地交换字节；最后，如果连 FP 类型的基本表示都不能保证，你最好的办法可能是把数字写成文本，做相关的sscanf/sprintf。

【讨论】：

究竟什么是endianess？我确定我发送doubles 的值几乎是硬编码到程序中的。另一方面，当使用简单的double 以外的数据结构时，同样的方法是否有效？以这种方式从 Eigen 库传递 VectorXd 对象时出现分段错误。
@joaocandre: en.wikipedia.org/wiki/Endianness;如果您仅在同一台机器上或同一架构的机器之间传递数据（例如 x86 & co.），您不必担心。对于其余部分，这种方法仅适用于 POD（“Plain Old Data”）类型，对于非 POD 类，您必须以某种方式将它们序列化并在另一端重新构建它们。

【解决方案2】：

如果“每秒几次”真的只是每秒“几次”（即几十甚至几百或几千）次，那么转换为 char 数组应该不会产生严重影响关于性能。
但无论如何您都不需要这种转换。如果您使用的是 IPC，那么这两个程序很可能在同一台机器上物理运行 - 如果您发送标量数据的原始内存表示，它将在接收端以相同的方式解释（这不适用于当然是指针）。除非您不想跨平台（即您不想在两种不同架构之间交换数据），否则不要担心正确的序列化。

【讨论】：

【解决方案3】：

通过套接字传输的信息没有您在编程语言中所理解的数据类型。 Char 数组本质上是字节数组（取决于 C 标准）。见here for more info

您可以传输您拥有的双精度，然后尝试从接收到的字节进行转换，或者您可以以某种方式对其进行序列化，然后进行反序列化。如果您的应用程序由于实施或假设不佳而崩溃或出现未定义的行为，那么每秒几次都没有任何意义。

当您通过套接字发送/接收数据时，请小心进行大量错误检查，因为假设是一切之母......

恕我直言，将您的数据封装为 JSON、XML 或其他形式，以便双方准确了解正在传输的内容。

编辑：如果您使用的是 IPC，您还不如设置一个共享内存？

【讨论】：

我现在正在 Unix IPC 上迈出第一步，只是为了在同一台机器上的两个进程之间共享数据。共享内存似乎需要更复杂的实现，这种方法有什么优势？
它真的很简单。本质上，操作系统会分配一个内存文件，两个进程都可以对其进行读写。没有套接字、管道等。我相信这是在进程内进行通信的最快方式，但需要同步。

【解决方案4】：

我已经制作了一些发送二进制值的套接字程序：整数和双精度值，但为了做到这一点，您必须确定两台机器（服务器和客户端）都是二进制兼容的（字节顺序）。确保在两台机器中，双精度 (sizeof(double)) 的大小相同，均为 8 个字节。英特尔机器和平板电脑 Android 就是这种情况，它们在 C#、C++、Java 和 Delphi 中是相同的。我还在平板电脑（Android 和 Java）之间进行二进制传输到 Windows XP 和 7 中用 C# 编写的程序，它可以工作。

请记住，它不可移植，应在移植到其他平台之前进行测试。

我给你举几个例子：

C++

// Sender
Send(socket, &MyDouble, sizeof(MyDouble), 0);

// Reader
Recv(socket, &MyDouble, sizefof(MyDouble), 0);

Java：

// Sender
ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocateDirect(8);
buff.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN); // To Intel machines
buff.putDouble(MyDouble);
Socket.getOutputStream().write(buff.array(), 0, 8);

// Reader 
byte[] data new byte[8];
Socket.getInputStream().read (data, 0, 8);
ByteBuffer buff = ByteBuffer.wrap(data);
buff.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN); // From Intel machines
MyDouble = buff.getDouble();

【讨论】：