如何在 Linux 中的进程之间交换二进制数据

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 Linux 中的进程之间交换二进制数据

【英文标题】：How to exchange binary data between processes in Linux

【发布时间】：2011-02-02 10:33:22

【问题描述】：

我需要创建一个 linux 应用程序来进行无线网络扫描，将结果放入一个结构中，然后以某种方式将其发送到另一个将使用数据的主应用程序。 我最初的想法是在主应用程序中创建一个管道，通过 execl 分叉并启动另一个可以写入管道的进程。像这样的：

pid_t pid = NULL;
int pipefd[2];
FILE* output;
char line[256];

pipe(pipefd);
pid = fork();
if (pid == 0)

// Child
  close(pipefd[0]);
  dup2(pipefd[1], STDOUT_FILENO);
  dup2(pipefd[1], STDERR_FILENO);
  execl("/sbin/wifiscan", "/sbin/wifiscan", (char*) NULL);


//Only parent gets here. Listen to what the wifi scan says
close(pipefd[1]);
output = fdopen(pipefd[0], "r");

while(fgets(line, sizeof(line), output))

//Here we can listen to what wifiscan sends to its standard output

但是，如果二进制 0 出现在输出中，这将不适用于二进制数据。因此，我可以将 wifiscan 应用程序的输出格式化为文本，将其发送到管道并在主应用程序中解析，或者以我还不知道的更智能的方式进行。

还有哪些其他方法可以在 Linux 中的进程之间可靠地交换数据？

【参考方案1】：

我怀疑发生的事情是fgets() 正在正确读取 NUL 字符，但您将第一个字符解释为已读取行的末尾。这很棘手，因为fgets() 用于文本输入，它确实使用 '\0' 作为标记，而不是返回读取的字符数。即使您知道每一行都将被\n 终止，嵌入在一行中的原始二进制数据也有可能包含\n。所以，切换到fread()，这意味着二进制。您可以在每条消息的前面放置一个固定长度（例如 2 字节、4 字节）的消息大小，以便对方可以先读取该消息大小，然后使用 fread() 获取确切的消息大小，避免部分消息的混乱问题消息读取。

如果你真的想要让它保持一些奇怪的文本和二进制混合，你可以尝试在fgets() 之后使用ftell() 来找出你在流中还有多远，因此您的缓冲区中应该有多少个字符，但我从未见过一个严肃的系统会做如此骇人听闻的事情。

为了记录，没有做一些明显低效的事情，比如对二进制数据中的每个字符进行十六进制编码，你可以只对麻烦的字符进行编码。例如，可以使用 C 字符串文字转义序列，\0 表示 NUL，\\ 表示单个 \。虽然视觉检查不太容易，但使用八进制 \NNN 以编程方式对不可打印字符进行编码/解码可能更容易。如果有很多不可打印的字符，那么 base-64 uuencode 方法（例如在 MIME 电子邮件附件中使用）是另一种合适但完全不可读的编码。

无论如何，

ftell() 不太可能在管道等不可搜索的流上工作。

我同意为您的数据构建一个基本协议，然后使用fread() 而不是fgets()。这个answer 对FIFOs implementation 的问题可能会有额外的用途，因为它提供了几个关于如何构建这样一个协议的示例。

【参考方案2】：

有很多..

我会读史蒂文斯。

http://www.kohala.com/start/unpv22e/unpv22e.html

【参考方案3】：

通常人们会使用fread 和fwrite 来跨进程交换二进制结构。它适用于固定长度的记录，并且发送空值等没有问题。

在我漫长的职业生涯中，我发现在大多数应用程序中，交换易于解析的 ascii 字符串（例如，scanf）要比二进制数据好得多。这样可以观察和记录消息，并且可以通过远程登录和键入（通常是粘贴）来测试各个进程。程序员只要能读懂消息流量就更容易开发了。

【参考方案4】：

可靠地交换数据？这让我想到了 0MQ (ZeroMQ) 库：http://zeromq.org

看看，作为奖励，您的进程甚至可以在远程计算机上交谈。

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