UNIX: взаимодействие процессов - Уильям Стивенс

В файле data_xdr.с объявляется функция xdr_data, вызываемая для кодирования и декодирования структуры data, которую мы определили. Суффикс имени функции _data соответствует имени нашей структуры из листинга 16.11. Первая программа, которую мы напишем, будет называться write.с. Она будет присваивать значения полям структуры data, вызывать xdr_data для кодирования всех полей в формат XDR и записывать результат в стандартный поток вывода.

Эта программа приведена в листинге 16.13.

Листинг 16.13. Инициализация структуры и кодирование ее в XDR

//sunrpc/xdr1/write.c

1  #include "unpipc.h"

2  #include "data.h"

3  int

4  main(int argc, char **argv)

5  {

6   XDR xhandle;

7   data out; /* структура, с которой мы работаем */

8   char *buff; /* результат кодирования в XOR */

9   char vop[2];

10  long vlong[3];

11  u_int size;

12  out.short_arg = 1;

13  out.long_arg = 2;

14  out.vstring_arg = "hello, world"; /* присваиваем значение указателю */

15  out.fopaque_arg[0] = 99; /* скрытые данные фиксированной длины */

16  out.fopaque_arg[1] = 88;

17  out.fopaque_arg[2] = 77;

18  vop[0] = 33; /* скрытые данные переменной длины */

19  vop[1] = 44;

20  out.vopaque_arg.vopaque_arg_len = 2;

21  out.vopaque_arg.vopaque_arg_val = vop;

22  out.fshort_arg[0] = 9999; /* массив фиксированной длины */

23  out.fshort_arg[1] = 8888;

24  out.fshort_arg[2] = 7777;

25  out.fshort_arg[3] = 6666;

26  vlong[0] = 123456; /* массив переменной длины */

27  vlong[l] = 234567;

28  vlong[2] = 345678;

29  out.vlong_arg.vlong_arg_len = 3;

30  out.vlong_arg.vlong_arg_val = vlong;

31  out.uarg.result = RESULT_INT; /* размеченное объединение */

32  out.uarg.union_arg_u.intval = 123;

33  buff = Malloc(BUFFSIZE); /* кратен 4-м байтам */

34  xdrmem_create(&xhandle, buff, BUFFSIZE, XDR_ENCODE);

35  if (xdr_data(&xhandle, &out) != TRUE)

36   err_quit("xdr_data error");

37  size = xdr_getpos(&xhandle);

38  Write(STDOUT_FILENO, buff, size);

39  exit(0);

40 }

Инициализация элементов структуры ненулевыми значениями

12-32 Сначала мы присваиваем полям структуры ненулевые значения. В случае полей переменной длины мы должны установить длину этих полей. Мы присваиваем дискриминанту размеченного объединения значение RESULT_INT и помещаем в его соответствующее поле значение 123.

Выделение буфера

33 Мы вызываем malloc для выделения буфера, в который подпрограммы XDR будут помещать результаты своей работы. Адрес и размер буфера должны быть кратны четырем. Выделение массива char не гарантирует этого.

Создание потока XDR в памяти

34 Функция библиотеки времени выполнения xdrmem_create инициализирует буфер, на который указывает buff, предназначенный для использования функциями XDR как поток в памяти. Мы выделяем переменную типа XDR с именем xhandle и передаем адрес этой переменной в качестве первого аргумента. Библиотека XDR времени выполнения хранит в этой переменной всю необходимую информацию (указатель на буфер, текущее положение в буфере и т. п.). Последний аргумент имеет значение XDR_ENCODE, что указывает XDR на необходимость преобразования данных из формата узла в формат XDR.

Кодирование структуры

35-36 Мы вызываем функцию xdr_data, созданную rpcgen в файле data_xdr.c, и она кодирует структуру out в формат XDR. Возвращаемое значение TRUE говорит об успешном завершении работы функции.

Получение размера кодированных данных и запись их в поток вывода

37-38 Функция xdr_getpos возвращает текущее положение библиотеки XDR в выходном буфере (то есть сдвиг байта, в который будут помещены очередные данные). Его мы трактуем как размер готовых к записи данных. 

В листинге 16.14 приведен текст программы read, которая считывает данные из файла, записанного предыдущей программой, и выводит значения всех полей структуры data.

Листинг 16.14. Считывание структуры data из формата XDR

//sunrpc/xdr1/read.c

1  #include "unpipc.h"

2  #include "data.h"

3  int

4  main(int argc, char **argv)

5  {

6   XDR xhandle;

7   int i;

8   char *buff;

9   data in;

10  ssize_t n;

11  buff = Malloc(BUFFSIZE); /* адрес должен быть кратен 4-м байтам */

12  n = Read(STDIN_FILENO, buff, BUFFSIZE);

13  printf("read %ld bytesn", (long) n);

14  xdrmem_create(&xhandle, buff, n, XDR_DECODE);

15  memset(&in, 0, sizeof(in));

16  if (xdr_data(&xhandle, &in) != TRUE)

17   err_quit("xdr_data error");

18  printf("short_arg = %d, long_arg = %ld, vstring_arg = '%s'n",

19   in.short_arg, in.long_arg, in.vstring_arg);

20  printf("fopaque[] = %d, %d, %dn",

21   in.fopaque_arg[0], in.fopaque_arg[1], in.fopaque_arg[2]);

22  printf("vopaque<> =");

23  for (i = 0; i < in.vopaque_arg.vopaque_arg_len; i++)

24   printf(" %d", in.vopaque_arg.vopaque_arg_val[i]);

25  printf("n");

26  printf("fshort_arg[] = %d, %d, %d, %dn", in.fshort_arg[0],

27   in.fshort_arg[1], in.fshort_arg[2], in.fshort_arg[3]);

28  printf("vlong<> =");

29  for (i = 0; i < in.vlong_arg.vlong_arg_len; i++)

30   printf(" %ld", in.vlong_arg.vlong_arg_val[i]);

31  printf("n");

32  switch (in.uarg.result) {

33  case RESULT_INT:

34   printf("uarg (int) = %dn", in.uarg.union_arg_u.intval);

35   break;

36  case RESULT_DOUBLE:

37   printf("uarg (double) = %gn", in.uarg.union_arg_u.doubleval);

38   break;

39  default:

40   printf("uarg (void)n");

41   break;

42  }

43  xdr_free(xdr_data, (char*)&in);

44  exit(0);

45 }

Выделение правильно расположенного буфера

11-13 Вызывается функция malloc для выделения буфера. В этот буфер считывается файл, созданный предыдущей программой.

Создание потока XDR, инициализация буфера, декодирование

14-17 Инициализируем поток XDR, указав флаг XDR_DECODE, означающий, что преобразование производится из формата XDR в формат узла. Мы инициализируем структуру i n нулями и вызываем xdr_data для декодирования содержимого буфера buff в эту структуру. Мы обязаны инициализировать принимающую структуру нулями, поскольку некоторые из подпрограмм XDR (например, xdr_string) требуют выполнения этого условия. xdr_data — это та же функция, которую мы вызывали в листинге 16.13. Изменился только последний аргумент xdrmem_create: в предыдущей программе мы указывали XDR_ENCODE, а в этой — XDR_DECODE. Это значение сохраняется в дескрипторе XDR (xhandle) функцией xdrmem_create и затем используется библиотекой XDR для выбора между кодированием и декодированием данных.

Вывод значений полей структуры

18-42 Мы выводим значения всех полей структуры data.

Освобождение выделенной под XDR памяти

43 Для освобождения памяти мы вызываем функцию xdr_free (см. упражнение 16.10).

Запустим программу write на компьютере Sparc, перенаправив стандартный вывод в файл с именем data:

solaris % write > data

solaris % ls -l data

-rw-rw-r-- 1 rstevens other1 76 Apr 23 12:32 data

Мы видим, что размер файла равен 72 байтам что соответствует рис. 16.4, на котором изображена схема хранения данных.

Прочитав этот файл в BSD/OS или Digital Unix, мы получим те результаты, на которые и рассчитывали:

bsdi % read < data

read 76 bytes

short_arg = 1, long_arg = 2, vstring_arg = 'hello, world'

fopaque[] =99, 88, 77

vopaque<> = 33 44

fshort_arg[] = 9999, 8888, 7777, 6666

vlong<> = 123456 234567 345678

uarg (int) = 123

alpha % read < data

read 76 bytes

short_arg = 1, long_arg = 2, vstring_arg = 'hello, world'

fopaque[] = 99, 88, 77

vopaque<> = 33 44

fshort_arg[] = 9999, 8888, 7777, 6666

vlong<> = 123456 234567 345678

uarg (int) = 123

Рис. 16.4. Формат потока XDR, записанный в листинге 16.13

Пример: вычисление размера буфера

В предыдущем примере мы выделяли буфер размера BUFFSIZE (определенного в файле unpiрс.h в листинге В.1), и этого было достаточно. К сожалению, не существует простого способа вычислить объем памяти, нужный XDR для кодирования конкретных данных. Вычислить размер структуры вызовом sizeof недостаточно, потому что каждое поле кодируется XDR по отдельности. Нам придется перебирать элементы структуры, прибавляя к конечному результату объем памяти, нужный XDR для кодирования очередного элемента. В листинге 16.15 приведен пример простой структуры с тремя полями.

Листинг 16.15. Спецификация XDR для простой структуры

//sunrpc/xdrl/examplе.х

1 const MAXC = 4;

2 struct example {

3  short a;

4  double b;

5  short c[MAXC];

6 };

Программа, текст которой приведен в листинге 16.16, вычисляет размер буфера, требуемого XDR для кодирования этой структуры. Он получается равным 28 байт.