如何从管道中读取长度？答案

【问题标题】：How to read a long from a pipe?如何从管道中读取长度？
【发布时间】：2011-07-05 22:38:29
【问题描述】：

这涉及进程间通信中的未命名管道。我有一个管道，一个进程在其中存储一个值，另一个进程想要读取这个数值，它是整数或长整数。

这里很好地描述了http://tldp.org/LDP/lpg/node11.html 如何在 C 中创建管道。我的问题是如何从管道中读取 long 或 int。

摘自上述页面：

/* Read in a string from the pipe */
int nbytes = read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer));
printf("Received string: %s", readbuffer);

好吧，在一般情况下，我不知道如何在 C 中处理管道（它就像一个文件？）以及如何从中读取字符串以外的数据。

【问题讨论】：

在 Unix 上，everything is a file.
可能要补充：我想只用printf("%d",intnum)发送，所以子进程的标准输入应该传送到这个管道。我应该添加一个换行符吗？比如 printf("%d\n",intnum) ---很容易看出我并没有真正理解 c 或 c++ 中的输入和输出。任何建议或阅读建议表示赞赏....另外，像 3867 这样的 int 的大小是多少？我猜是字节......也许是 4？

标签： c++ c linux pipe

【解决方案1】：

您不能“真正”从管道中读取long。你从管道中读取了一个字节序列，如果你可以定义一些协议来代表这些字节，那么你已经读取了一个 long。

假设管道的两端对long 使用相同的存储表示，如果它们是使用相同的编译器为相同的架构编译的，或者就此而言使用不同的编译器但使用相同的 ABI，它们就是这样，然后你可以在一端write(fd, &src_long, sizeof(long));，在另一端read(fd, &dst_long, sizeof(long));。加上或减去通常的混乱，以确保 I/O 不会提前完成。

【讨论】：

您可能需要补充一点，您可以使用fdopen(3) 将管道作为标准输入输出文件打开，然后可以与fscanf 一起使用以文本形式而不是二进制形式读取数据。
Adam：好吧，你已经添加了它。同意，ASCII 也是一个不错的表示选择。

【解决方案2】：

管道就像一个文件，除了它是不可搜索的。当您读取数据时，它会从管道中“消失”并且无法再次读取。

您将像从任何其他文件中读取数据结构一样。可以使用 scanf、fstream>> 或 read() 和 union 来完成。

【讨论】：

【解决方案3】：

由于管道的两端都在同一台机器上，因此您不必担心机器架构的差异；如果您将问题更改为讨论套接字，您将不得不担心这一点。

您可以使用以下方法将 long 写入管道：

long l = 0x01020304L
if (write(pipe_w_fd, &l, sizeof(l)) != sizeof(l))
    ...handle error...

您可以使用以下方法从管道中读取值：

long l;
if (read(pipe_r_fd, &l, sizeof(l)) != sizeof(l))
    ...handle error...

如果您必须处理不同的机器架构，您可以将值格式化为与平台无关的格式（例如大端格式）并在一端写入，在另一端读取与平台无关的数据，然后转换回本地机器特定格式。

【讨论】：

看起来不错，除了我真的必须使用像 printf 这样的标准输入进行写入（来自子进程的被调用进程不知道管道，但可以继承标准输入，至少已描述在给定的网站上）。但我可以这样尝试
@coooop：使用frwrite() 和fread() 然后加上适当的参数，并记住在适当的时候也刷新。适合管道缓冲区的消息（有时小到 4096，但比 long 的大小要大）作为原子数据维护（除非您只尝试读取消息的一部分）。这有很大帮助。您可能还需要在写入端使用fdopen() 来创建输出文件流，如果它必须是标准输出，可能还需要使用freopen()。
不同意您关于“管道两端”的假设。如果编译器不同怎么办？如果管道的另一端最终对在某种仿真模式下运行的二进制文件执行exec 怎么办？如果它执行exec 导致ssh 命令或类似命令怎么办？最后，即使你认为你可以回答这些问题“它不会发生”......为什么不让这些场景成为可能呢？这不是很多额外的努力，而且最好编写可以重新使用的代码。
@asveikau：我提到了这个问题——其他一些答案甚至没有提到它。很难说出对这样的家庭作业问题的期望。我认为通常最好提供满足即时要求的准确信息，并指出在“商业级”编程中可能需要额外工作的地方。不过，在这个阶段，它可能会用太多的细节来压倒 O/P。
请注意，由于 32 位 x86 二进制文件在 64 位 x86-64 操作系统上运行（SPARC64 上的 SPARC 类似），在同一台机器上并不能保证它曾经是。

【解决方案4】：

取决于它的发送方式。如果您有一些协议/框架约定，则必须阅读框架然后提取 int。如果您只发送 int 本身，则可以读取 sizeof(int) 字节，然后直接使用缓冲区中的字节：

int foo = *((int*) readbuffer);

由于管道是本地的，因此您不必（在大多数情况下）在这里关心字节顺序和大小。

【讨论】：

啊，谢谢。但另一件事：像 3867 这样的 int 的大小是多少？
int 的大小始终为 sizeof(int)。值无关紧要。
您的示例*((int*) readbuffer) 将在需要对齐访问整数的平台上崩溃。如果您要存储ints，不妨将readbuffer 声明为ints 的数组。

【解决方案5】：

好吧，总的来说，我不知道如何在 C 中处理管道（它就像一个文件？）

是的。

以及我如何从中读取字符串以外的数据。

这是一种天真的情况，它假设 long 是二进制的并且在系统中大小相同。如果 long 被写成一个字符串，读取一个字符串然后找到 long。

long mylong;
int nbytes = read(fd[0], &mylong, sizeof(long));

【讨论】：

是二进制的吗？定义二进制（大端、小端等）
假设它的大小相同？怎么会不一样？

【解决方案6】：

它被视为一个文件。我会阅读 scanf 以查看您可以轻松解析哪些数据。整数、十六进制或八进制整数之类的东西可以很容易地解析，甚至指针也可以解析。 Long 并不那么简单，但您可以从字符串 (%s) 中解析 long 并将其存储在 long 之后。

http://beej.us/guide/bgc/output/html/multipage/scanf.html

【讨论】：

指针可以被解析，但除非你使用共享内存，否则你不应该跨管道发送指针！由于虚拟内存，一个进程中指针的值对任何其他进程完全没有意义。

【解决方案7】：

你可以这样做：

long l;

if (read(fd[0], &l, sizeof(l)) != sizeof(l))
{
   /* TODO: handle this */
}

通过将序列化类型设置为long，您会失去一些灵活性，因为读取此数据的人可能会以不同的字节顺序或long 的不同大小结束。想象一下，作为一个例子，你 fork 和 dup2(fd[1], 1) t hen 最终在子进程中exec-ing SSH 命令......现在数据可能来自另一台机器，并且会有问题。为避免这种情况，您可以执行以下操作：

/* Type of l has a predictable size. */
uint32_t l;

if (read(fd[0], &l, sizeof(l)) != sizeof(l))
{
   /* TODO: handle this */
}

/* Convert byte order of what we just read */
l = ntohl(l);

实际上，read 以 32 位为增量有点奇怪...您应该考虑的是提出一种消息格式并一次读取更大的数据块。实现这一点的一个好方法是为每个数量的信息设置一个标头，指示后续内容的大小、消息类型等。或者，如果您不觉得这很吸引人，您可以考虑将您的序列化为文本。这也可以很好地解决字节序问题。

【讨论】：