C 和 Erlang：Erlang 端口示例

Posted 2023-03-15

【中文标题】C 和 Erlang：Erlang 端口示例

【英文标题】：C and Erlang: Erlang Port example

【发布时间】：2012-05-16 07:59:47

【问题描述】：

免责声明：该问题的作者对 Erlang 有一般的了解，对 C 有基本的了解。

我现在正在阅读Interoperability Tutorial User Guide。我已经成功编译了complex.c 示例，它可以与 Erlang 端口一起使用，没有任何问题。

但是，我想了解实际的 C 代码是如何工作的。我一般理解它：在示例中，它从标准输入中读取 2 个字节并检查第一个字节。根据第一个字节，它调用foo 或bar 函数。这是我目前对它的理解的极限。

所以，如果我们同时接受erl_comm.c：

/* erl_comm.c */

typedef unsigned char byte;

read_cmd(byte *buf)

  int len;

  if (read_exact(buf, 2) != 2)
    return(-1);
  len = (buf[0] << 8) | buf[1];
  return read_exact(buf, len);


write_cmd(byte *buf, int len)

  byte li;

  li = (len >> 8) & 0xff;
  write_exact(&li, 1);

  li = len & 0xff;
  write_exact(&li, 1);

  return write_exact(buf, len);


read_exact(byte *buf, int len)

  int i, got=0;

  do 
    if ((i = read(0, buf+got, len-got)) <= 0)
      return(i);
    got += i;
   while (got<len);

  return(len);


write_exact(byte *buf, int len)

  int i, wrote = 0;

  do 
    if ((i = write(1, buf+wrote, len-wrote)) <= 0)
      return (i);
    wrote += i;
   while (wrote<len);

  return (len);

和port.c:

/* port.c */

typedef unsigned char byte;

int main() 
  int fn, arg, res;
  byte buf[100];

  while (read_cmd(buf) > 0) 
    fn = buf[0];
    arg = buf[1];

    if (fn == 1) 
      res = foo(arg);
     else if (fn == 2) 
      res = bar(arg);
    

    buf[0] = res;
    write_cmd(buf, 1);
  

每个函数实际上在那里做什么？ li, len, i, wrote, got 变量的实际用途是什么？

还有一些小问题：

为什么函数没有任何返回类型，甚至voids？ 当 Erlang 端口向 C 发送数据时，第一个字节确定要调用的函数。如果字节包含十进制 1，则调用 foo()，如果字节包含十进制 2，则调用 bar()。如果不进行任何更改，该协议可用于调用多达 255 个不同的 C 函数，每个函数只有 1 个参数。对吗？ “添加长度指示器将由 Erlang 端口自动完成，但必须在外部 C 程序中显式完成”。那是什么意思？它是在哪一行代码上完成的？ 来自教程： “默认情况下，C 程序应该从标准输入（文件描述符 0）读取并写入标准输出（文件描述符 1）。” 然后：“请注意，stdin 和 stdout 用于缓冲输入/输出，不应用于与 Erlang 的通信！”这里有什么问题？ 为什么buf被初始化为[100]？

【参考方案1】：

这个答案同样被拒绝（我不是 Erlang 或 C 程序员，我只是碰巧正在阅读相同的材料）

您的初始模型有点偏离。代码实际工作的方式是从stdin 读取前两个字节，假设它表示实际消息的长度，然后从stdin 读取更多字节。在这种特定情况下，实际消息总是两个字节（一个对应于函数的数字和一个要传递给它的整数参数）。

0 - a) read_exact 从stdin 读取len 字节，read_cmd 首先使用read_exact 来确定它应该读取多少字节（由前两个字节，如果可用的字节少于两个，则没有），然后读取那么多字节。 write_exact 将len 字节写入stdout，write_cmd 使用write_exact 输出一个两字节长度的标头，然后是一条适当长度的消息（希望如此）。

0 - b) 我认为len 已在上面充分涵盖。 li 是用于生成写入函数的那个​​两字节标头的变量的名称（我不能一步一步地带你完成移位操作，但最终结果是len 表示在发送的前两个字节）。 i 是一个中间变量，其主要目的似乎是确保 write 和 read 不返回错误（如果返回，则返回错误代码作为 read_exact/write_exact 的结果）。 wrote 和 got 跟踪已写入/读取的字节数，包含循环在大于 len 之前退出。

1 -我其实不确定。我使用的版本是int 类型，但其他方面相同。我是从Programming Erlang 的第 12 章得到的，而不是你链接的指南。

2 - 没错，但是端口协议的重点是您可以更改它以发送不同的参数（如果您要发送 任意 参数，它会只使用C Node 方法而不是端口可能是一个更好的主意）。例如，我在最近的一篇文章中modified it subtly 发送了一个字符串，因为我只有一个要在 C 端调用的函数，因此无需指定函数。我还应该提到，如果您的系统需要调用超过 255 个用 C 编写的不同操作，您可能需要重新考虑它的结构（或者只使用整个 9 个并全部用 C 编写）。

3 -这就完成了

read_cmd(byte *buf)

  int len;

  if (read_exact(buf, 2) != 2)   // HERE
    return(-1);                  // HERE
  len = (buf[0] << 8) | buf[1];  // HERE
  return read_exact(buf, len);

在read_cmd函数和

write_cmd(byte *buf, int len)

  byte li;

  li = (len >> 8) & 0xff;        // HERE
  write_exact(&li, 1);           // HERE

  li = len & 0xff;               // HERE
  write_exact(&li, 1);           // HERE

  return write_exact(buf, len);

在write_cmd 函数中。我认为解释在0 - a);这是一个标头，它告诉/找出消息的其余部分将多长时间（是的，这意味着它只能是有限长度，并且该长度必须可以用两个字节表示）。

4 - 我不完全确定为什么这会是一个问题。需要详细说明吗？

5 - buf 是一个字节数组，必须明确界定（我认为是出于内存管理目的）。我在这里将“100”读作“一个大于我们计划容纳的最大消息大小的数字”。实际选择的数字似乎是任意的，似乎任何 4 或更高的数字都可以，但我可以在这一点上得到纠正。

【讨论】：

您对buf 的假设是正确的。它是一个数组，即能够保存指定类型的n 元素的连续内存区域。在这种情况下，分配在堆栈上的内存。分配内存的另一种方法是使buf 成为指针并使用malloc 在堆上分配它（但是当你完成它时，你必须确保自己free 内存）。

@MartinLee - 哦。是的，我想。我的意思是你不应该使用这些端口在 Erlang 和 C 进程之间进行来回通信（这就是 C 节点的用途）。我们不是； Erlang 正在发送单个请求，并且每次调用程序时都期望单个 int 响应。我想我可能误解或误读了。

@MartinLee - 我们将如何计算len？我想您可以更改协议，使其使用一个字节并让它按字面意思解释为无符号字节，但这会使您的最大消息长度为 255。2-byte 长度可能是任意的；易于存储与消息长度之间的某种特殊平衡。

从所涉及的位考虑。 0,2 -> [00000000], [00000010]。 len 是一个整数，所以实际上是 4 个字节； [00000000:00000000:00000000:00000000]。执行[00000000] << 8 会将其向左移动 8 位（在这种情况下，它没有区别，因为第一位是 0），得到[00000000:00000000]。执行([00000000] << 8) | [00000010] 会留下 [00000000:00000010]，这是“短整数 2”的位表示。这被分配给 len 并剩下两个字节（因此您可以在技术上将 len 声明为 short integer 而不会产生不良影响）。

那是我自己对“非 C 程序员”的理解，所以请持保留态度。观看this 也可能有所帮助。这是一个约 5 分钟的片段，其中他专门谈论短裤。 ~20 minute mark 上还有大约 10 分钟的相当有用的示例。