erlang与c之间的连接

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erlang与c之间的连接
参考资料：网络资料
作者：Sunny
    在Programming Erlang书上的第十二章中实现了elang与c语言之间的连接，本人觉得那个例子还是有点复杂，在此，本人举一个更简单的例子。而且在那本书上的Page 161第7行，有一个错误。
书上写的是：
    Port ! {PidC, {connect, Pid1}}
    把端口连接进程PID从Pid1改为PidC
他把这句话写反了（也许是翻译的问题），应为：把端口连接进程PID从PidC改为Pid1。

下面开始我们的程序。
预备知识：
（一）、一般而言，A语言要和B语言进行连接的话，有两种方式。
1.把B语言的可执行二进制代码拷贝到A程序当中，定义标准的参数调用接口，从而B程序执行的结果返回到A程序当中。
2.启用两个独立的进程，A进程可以和B进程之间通信，以此来实现A和B的连接。
当然，我们使用的Eralng语言是采用第二中方式进行的。这样做主要有这方面的考虑：我们不可能保证在erlang之外的程序正常运行，一旦外部程序崩溃，那么端口连接进程就会收到一个退出信号，相应的，如果端口连接进程消亡，那么外部程序也会崩溃的。除此之外，erlang外部程序是操作系统来运行的，不会导致erlang系统的崩溃。
（二）、要创建一个端口，我们可以用这个命令。
    Port = open_port(PortName, PortSettings).
每个端口必须绑定到一个 Erlang 进程中,一般来讲,创建 Erlang
端口的进程即为端口连接进程。创建号端口后,你就可以向该端口发送数据,或者从端口读取数据。
open_port()使用详解：
@spec open_port(PortName, [Opt]) -> Port
PortName是如下之一：
{spawn,Command}
启动一个扩展程序。Command是扩展程序的名字。Command会在Erlang的工作空间以外工作，除非找到了叫做Command的内联驱动。
{fd,In,Out}
允许Erlang进程存取一个已经打开的文件描述符。文件描述符 “In” 用作stdin，而文件描述符 “Out” 用作stdout。
Opt是如下之一：
{packet,N}
包前面加上N(1,2,4)字节长度的长度包头。
stream
消息不是按照包长度发送的。应用自己知道如何处理这些包。
{line,Max}
以行为单位传递消息。如果一行大于Max字节，则会切割为只有Max字节。
{cd,Dir}
仅用于 {spawn,Command} 选项，扩展程序的初始目录为Dir。
{env,Env}
仅用于 {spawn,Command} 选项。指定扩展程序可用的环境变量为Env。Env是一个列表的 {VarName,Value} 对。两个变量都是字符串。
这并不是完整的 open_port 参数列表。我们可以在参考手册的erlang模块里找到详细的描述。、
这里举一个例子来说明一下这个函数的使用：
eg:     open_port({spawn, "./c_fun2.exe"}, [{packet, 2}]).
解释：spawn 基本上是固定的关键字,第二项是对应的 exe 文件的路径,最后一项[{packet, 2}]是告诉 erlang端口驱动,发送数据时,给数据头部增加一个长度标记,长度用两个字节表示。
（三）、向端口进程发送消息。
    Port ! {PidC, {command, Data}}
（四）、改变端口绑定的进程（就是我在前面提到的书中的那个错误）。
    Port ! {PidC, {connect, Pid1}}
    说明：把端口连接进程的PID从PidC改为Pid1.
（五）、关闭端口。
    Port ! {PidC, close}
注意：在上面这些使用当中注意列表和元组的区别。列表适用于参数个数不变的情况，而元组的参数个数是可以变化的。

预备知识到此结束。不过，还有一个问题，open_port()函数将进程和端口已经绑定了，为什么在向端口发送消息的时候（    Port ! {PidC, {connect, Pid1}}），还使用了进程的PidC？我是这么考虑的，也许是为了方便端口切换绑定的进程（Port ! {PidC, {connect, Pid1}}）。
不知道这样对不对？

注：这个测试程序不是本人所写，是来自网络的。
程序开始：
//echo.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
typedef unsigned char byte;
typedef char int8;
int8 read_exact(byte* buf, int8 len);
int8 write_exact(byte* buf, int8 len);
int main() {
    FILE * fp;
    fp = fopen("ports.log", "w");
    fprintf(fp, "start...\n");
    fflush(fp);
    byte buf[256]={0};
    while(read_exact(buf, 1)==1)
    {
        int8 len = buf[0];
        if(read_exact(buf, len)<=0) return -1;
        fprintf(fp, "buf:[%s],len:[%d]\n", buf, len);
        fflush(fp);
        if(write_exact(&len, 1)<=0) return -1;
        if(write_exact(buf, len)<=0) return -1;
    }
    fprintf(fp, "end...\n");
    fclose(fp);
    return 0;
}
int8 read_exact(byte* buf, int8 len)
{
    int i, got=0;
    do {
        if ((i=read(0, buf+got, len-got)) <= 0)
            return (i);
        got += i;
    }while (got < len);
    return (len);
}
int8 write_exact(byte* buf, int8 len)
{
    int i, wrote=0;
    do {
        if ((i= write(1, buf+wrote, len-wrote)) <= 0)
            return (i);
        wrote += i;
    }while (wrote < len);
    return (len);
}
%%echo.erl
%% echo.erl
-module(echo).
-export([start/0, stop/0, echo/1]).

start() ->
    spawn(fun() ->
            register(echo, self()),
            process_flag(trap_exit, true),
            Port = open_port({spawn, "./sun.sh"}, [{packet, 1}]),
            loop(Port)
        end).

stop() ->
    echo ! stop.

echo(Msg) ->
    echo ! {call, self(), Msg},    %% Msg必须是一个List
    receive
        Result -> Result
    after 1000 -> io:format("time out~n"), true
    end.

loop(Port) ->
    receive
        {call, Caller, Msg} ->
            Port ! {self(), {command, Msg}},    %% Msg必须是一个List
            receive
                {Port, {data, Data}} ->     %% 返回的Data也是一个List
                    Caller ! Data
            end,
            loop(Port);
        stop ->
            Port ! {self(), close},
            receive
                {Port, closed} -> exit(normal)
            end;
        {'EXIT', Port, Reason} ->
            io:format("port terminated!~n"),
            exit({port_terminated, Reason})
end.
下面是我的测试过程：
^_^[sunny@localhost ~/erl/io]86$ gcc echo.c -o echo
^_^[sunny@localhost ~/erl/io]87$ erl
Erlang R13B04 (erts-5.7.5) [source] [smp:2:2] [rq:2] [async-threads:0] [kernel-poll:false]

Eshell V5.7.5  (abort with ^G)
1> c(echo).
{ok,echo}
2> echo:start().
<0.39.0>
3> echo:echo(["I_love_linux"]). 
"I_love_linux"
4> echo:stop().
stop
5> halt().
^_^[sunny@localhost ~/erl/io]88$ cat ports.log 
start...
buf:[I_love_linux],len:[12]
end...
^_^[sunny@localhost ~/erl/io]89$

由此表明，Erlang和C语言连接成功。

拓展：Erlang和Shell脚本的交互。
    相信实现了Erlang和C的交互后，Erlang和shell的交互就是“A piece of cake”。

需要两个文件：ls.sh  echo.erl
#ls.sh
#!/bin/bash
ls > sun
exit 0

%%echo.erl
-module(echo).
-export([start/0, stop/0]).

start() ->
    spawn(fun() ->
            register(echo, self()),
            process_flag(trap_exit, true),
            Port = open_port({spawn, "./ls.sh"}, [stream]),
            loop(Port)
        end).
loop(Port) ->
    io:format("Execute successfully!The port is~p~n", [Port]).

stop() ->
    echo ! stop.
注意：ls.sh必须要有可执行的权限。

^_^[sunny@localhost ~/erl/io1]16$ erl
Erlang R13B04 (erts-5.7.5) [source] [smp:2:2] [rq:2] [async-threads:0] [kernel-poll:false]

Eshell V5.7.5  (abort with ^G)
1> c(echo).
{ok,echo}
2> echo:start().
<0.39.0>
Execute successfully!The port is#Port<0.1972>
3> halt().
^_^[sunny@localhost ~/erl/io1]17$ cat sun
echo.beam
echo.erl
ls.sh
sun
^_^[sunny@localhost ~/erl/io1]18$ ls
echo.beam  echo.erl  ls.sh  sun
^_^[sunny@localhost ~/erl/io1]19$

到此，我们实现虚拟机启动的技术问题，全部攻克了。