Передать элемент указателя структуры в FIFO - C - PullRequest
0 голосов
/ 12 мая 2018

Я разрабатываю клиент-серверное приложение на C, в котором несколько клиентов отправляют запросы через общий FIFO.

Данные, отправляемые на сервер, представляют собой структуру, содержащую несколько параметров, включая указатель на массив целых чисел (pref_seat_list).

struct request {
  pid_t pid;
  int num_wanted_seats;
  int *pref_seat_list; // <-- where the issue lies
  int pref_seats_size;
};

Клиент отправляет данные через FIFO, но, на стороне сервера, указатель указывает на случайный / недействительный адрес (понятно).

Я мог бы решить эту проблему, сделав pref_seat_list массив фиксированного размера

int pref_seat_list[size]

, но он должен вести себя как массив динамического размера, который инициализируется и размещается на стороне клиента.

Есть ли обходной путь для указателя, чтобы каким-то образом пройти через FIFO без необходимости делатьфиксированный размер?

------------------------------------------------- FIX 1 -------------------------------------------------------

  • Включить концепцию FAM

Структура теперь выглядит следующим образом

struct request {
  pid_t pid;
  int num_wanted_seats;
  int pref_seats_size;
  int pref_seat_list[];
};

Инициализация структуры выполнена: // Получение размера pref_seat_list, чтобы мы могли инициализировать и распределить arr.ay

  // CLIENT.C
  int pref_seats_size = count_seats_list(arglist[3]);

  // Allocating space for request struct's pref_seat_list array (flexible array member)
  struct request *req = malloc(sizeof(struct request) + sizeof(int[pref_seats_size]));
  if (req == NULL)
  {
    fprintf(stderr, "Fatal: failed to allocate memory for the struct request");
    exit(0);
  }

Заполнение полей структуры

  // CLIENT.C
  // Getting client's PID
  req->pid = getpid();

  // Getting client's number of wanted seats
  char *end;
  req->num_wanted_seats = strtol(arglist[2], &end, 10);

  // Assigning size of the struct's pref_seat_list array
  req->pref_seats_size = pref_seats_size;

  // Assigning list of seats to struct's pref_seat_list dynamic array
  int i = 0;
  char *token = strtok(arglist[3], " ");
  while (token != NULL)
  {
    req->pref_seat_list[i++] = strtol(token, &end, 10);
    token = strtok(NULL, " ");
  }

Ожидаемый вывод (SERVER.C)

1, 2, 3, 5, 8, 10, 12

Фактический вывод (SERVER.C) - случайные значения

3250, 0, 0, 123131, 1, 345691, 1

Ответы [ 2 ]

0 голосов
/ 12 мая 2018

Обходного пути для этого не существует: вам необходимо разработать код, который сериализует и десериализует struct правильно. Оба конца должны договориться о едином независимом от компилятора представлении данных, которыми обмениваются.

Вы не можете просто отправить struct другому процессу, потому что принимающая сторона может иметь разные требования к выравниванию и размеру памяти.

Процесс сериализации данных состоит из трех этапов:

  • Выясните, сколько памяти вам понадобится, пройдясь по каждому указателю в struct и сложив требования к размеру. В вашем случае есть только один указатель, а размер p->pref_seats_size * sizeof(*p->pref_seat_list)
  • Выделите буфер char с, чтобы соответствовать вашим данным
  • Снова пройдитесь по struct членам и сохраните данные в буфере.

Как только вы получите буфер на противоположной стороне, выделите struct, пройдитесь по данным и запишите данные обратно в struct.

0 голосов
/ 12 мая 2018

Общее решение

Вам нужно будет обрабатывать список предпочитаемых мест отдельно от основной структуры. Использование гибкого элемента массива (FAM) из C99 и выше может быть самым простым. FAM должен быть последним членом структуры.

struct request
{
    pid_t pid;
    int num_wanted_seats;
    int pref_seats_size;
    int pref_seat_list[];
};

Вы выделяете место для запроса с num_prefs привилегированными местами с:

struct request *rp = malloc(sizeof(*rp) + num_prefs * sizeof(rp->pref_seat_list[0]));

Обратите внимание, что sizeof(struct request) (он же sizeof(*rp)) не включает размер массива (хотя он может включать в себя некоторые отступы, которые не будут присутствовать, если FAM отсутствует, хотя здесь это не проблема).

После проверки успешности размещения вы заполняете структуру и массив необходимой информацией (копируя num_prefs в rp->pref_seats_size). Затем вы можете написать все сразу с помощью:

fwrite(rp, sizeof(*rp) + rp->pref_seats_size * sizeof(rp->pref_seat_list[0])), 1, fp);

Теперь, как с этим справится код чтения? Он не знает, сколько места выделяется, пока не прочитает основную информацию struct record, поэтому вам нужно сделать два укуса у вишни:

struct request req_hdr;   // No space for the FAM
struct request *rp;

if (fread(&req_hdr, sizeof(req_hdr), 1, fp) != 1)
    …EOF or other problems…
rp = malloc(sizeof(*rp) + req_hdr->pref_seats_size * sizeof(rp->pref_seat_list[0]));
// … error check allocation …
*rp = req_hdr;
if (fread(rp->pref_seat_list, sizeof(rp->pref_seat_list[0]) * rp->pref_seats_size, 1, fp) != 1)
    …Protocol error…

При первом чтении получаются данные фиксированного размера, которые также сообщают процессу приема, сколько данных переменной длины будет следовать. Он выделяет правильное пространство и затем считывает данные переменной длины в выделенную структуру.

Обратите внимание, что это предполагает, что процесс на принимающей стороне имеет те же характеристики размера, что и процесс отправки. Поскольку вы используете FIFO, ваш ввод / вывод находится на одной машине, но теоретически могут быть проблемы с другими типами, если процесс отправки 64-битный, а процесс получения 32-битный, или наоборот - за исключением того, что вы имеете дело с int типами (при условии, что pid_t - это int или unsigned в скрытом виде), которые, вероятно, будут все 32-битными независимо от 32-битных и 64-битных проблем. С другими типами или более сложными структурами, или если вы используете сетевое соединение, а не локальное, вам придется работать усерднее, чтобы точно передавать данные при любых обстоятельствах.


POC код

Этот код доступен в моем SOQ (вопросы о переполнении стека) на GitHub в виде файлов send29.c, recv29.c, dumpreq.c и request.h в src / so- 5030-9324 подкаталог.

Этот код использует мои стандартные функции отчетов об ошибках, которые также доступны в моем репозитории SOQ на GitHub в виде файлов stderr.c и stderr.h в подкаталоге src / libsoq .

request.h

#ifndef REQUEST_H_INCLUDED
#define REQUEST_H_INCLUDED

#define FIFO_NAME "seat-request.fifo"

struct request
{
    int pid;
    int num_wanted_seats;
    int pref_seats_size;
    int pref_seat_list[];
};

extern void dump_request(const char *tag, const struct request *rp);

#endif /* REQUEST_H_INCLUDED */

send29.c

#include "request.h"
#include "stderr.h"     /* See https://github.com/jleffler/soq/tree/master/src/libsoq */
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>   /* mkfifo() */
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc > 0)               // Use argc - avoid unused argument warning
        err_setarg0(argv[0]);

    /* Maybe the other program already created it? */
    if (mkfifo(FIFO_NAME, 0666) != 0 && errno != EEXIST)
        err_syserr("failed to create FIFO %s: ", FIFO_NAME);

    FILE *fp = fopen(FIFO_NAME, "w");
    if (fp == NULL)
        err_syserr("failed to open FIFO %s for writing: ", FIFO_NAME);

    printf("Send: PID %d at work with FIFO %s open for writing\n", (int)getpid(), FIFO_NAME);

    struct request *rp = 0;
    int num_prefs = 10;
    size_t req_size = sizeof(*rp) + num_prefs * sizeof(rp->pref_seat_list[0]);
    rp = malloc(req_size);
    if (rp == 0)
        err_syserr("failed to allocate %zu bytes memory: ", req_size);

    rp->pid = getpid();
    rp->num_wanted_seats = 3;
    rp->pref_seats_size = num_prefs;
    for (int i = 0; i < num_prefs; i++)
        rp->pref_seat_list[i] = 123 + i;

    dump_request("Sender", rp);

    if (fwrite(rp, req_size, 1, fp) != 1)
        err_syserr("failed to write request (%zu bytes) to FIFO %s: ", req_size, FIFO_NAME);

    free(rp);
    fclose(fp);
    unlink(FIFO_NAME);
    printf("Send: PID %d finished writing %zu bytes to FIFO %s\n", (int)getpid(), req_size, FIFO_NAME);
    return 0;
}

recv29.c

#include "request.h"
#include "stderr.h"     /* See https://github.com/jleffler/soq/tree/master/src/libsoq */
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>   /* mkfifo() */
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc > 0)               // Use argc - avoid unused argument warning
        err_setarg0(argv[0]);

    /* Maybe the other program already created it? */
    if (mkfifo(FIFO_NAME, 0666) != 0 && errno != EEXIST)
        err_syserr("failed to create FIFO %s: ", FIFO_NAME);

    int fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY);
    if (fd < 0)
        err_syserr("failed to open FIFO %s for reading: ", FIFO_NAME);

    printf("Recv: PID %d at work with FIFO %s open for reading\n", (int)getpid(), FIFO_NAME);

    struct request req;
    struct request *rp = 0;
    if (read(fd, &req, sizeof(req)) != sizeof(req))
    {
        /* Marginally dubious error reporting; if the return value is
        ** positive but small, errno has no useful information in it.
        */
        err_syserr("failed to read %zu bytes for head from FIFO %s: ", sizeof(req), FIFO_NAME);
    }
    size_t req_size = sizeof(*rp) + req.pref_seats_size * sizeof(rp->pref_seat_list[0]);
    rp = malloc(req_size);
    if (rp == 0)
        err_syserr("failed to allocate %zu bytes memory: ", req_size);

    *rp = req;

    int nbytes = rp->pref_seats_size * sizeof(rp->pref_seat_list[0]);
    //if (read(fd, &rp->pref_seat_list[0], nbytes) != nbytes)
    if (read(fd, rp->pref_seat_list, nbytes) != nbytes)
        err_syserr("failed to read %d bytes for body from FIFO %s: ", nbytes, FIFO_NAME);

    dump_request("Receiver", rp);

    free(rp);
    close(fd);
    unlink(FIFO_NAME);
    printf("Recv: PID %d finished reading request from FIFO %s\n", (int)getpid(), FIFO_NAME);
    return 0;
}

dumpreq.c

#include "request.h"
#include <stdio.h>

void dump_request(const char *tag, const struct request *rp)
{
    printf("%s:\n", tag);
    printf("- PID requesting seats: %d\n", rp->pid);
    printf("- Number of seats wanted: %d\n", rp->num_wanted_seats);
    printf("- Number of seats in preferred list: %d\n", rp->pref_seats_size);
    for (int i = 0; i < rp->pref_seats_size; i++)
        printf("  %d is seat %d\n", i, rp->pref_seat_list[i]);
    fflush(stdout);
}

Пробный прогон

$ send29 & recv29
[1] 55896
Send: PID 55896 at work with FIFO seat-request.fifo open for writing
Sender:
- PID requesting seats: 55896
- Number of seats wanted: 3
- Number of seats in preferred list: 10
  0 is seat 123
  1 is seat 124
  2 is seat 125
  3 is seat 126
  4 is seat 127
  5 is seat 128
  6 is seat 129
  7 is seat 130
  8 is seat 131
Recv: PID 55897 at work with FIFO seat-request.fifo open for reading
  9 is seat 132
Receiver:
- PID requesting seats: 55896
- Number of seats wanted: 3
- Number of seats in preferred list: 10
  0 is seat 123
  1 is seat 124
  2 is seat 125
  3 is seat 126
  4 is seat 127
  5 is seat 128
  6 is seat 129
  7 is seat 130
  8 is seat 131
  9 is seat 132
Send: PID 55896 finished writing 52 bytes to FIFO seat-request.fifo
Recv: PID 55897 finished reading request from FIFO seat-request.fifo
[1]+  Done                    send29
$

Вы можете запускать программы в любом порядке (поэтому recv29 & send29 также работает).

...