通过命名管道将浮动转换为字符串并从C代码发送到Python

Question

我希望使用命名管道将浮动值从C代码发送到Python代码中。我正在将接收到的值打印到Python端的终端中，但是除了值本身之外，还会显示一些乱七八糟的字符。

管口：

void Init_FIFO(void)
{
    // FIFO file path
    char * bldc_fifo = "/tmp/bldc_fifo";

    // Creating the named FIFO -- mkfifo(<pathname>, <permission>)
    mkfifo(bldc_fifo, 0666);

    // Open FIFO to write/read data
    fd_fifo = open(bldc_fifo, O_RDWR | O_NONBLOCK);
    //fd_fifo = open(bldc_fifo, O_WRONLY | O_RDONLY | O_NONBLOCK);
}

用于将浮点数转换为字符串，我使用sprintf，下面给出了代码

void SendDataOverFifo(float angle)
{
    char str[64];
    unsigned char writeBuffer[] = "Hello!";

    Init_FIFO();

    sprintf(str, "%f\n", angle);
    write(fd_fifo, str, sizeof(str));
    //write(fd_fifo, writeBuffer, sizeof(writeBuffer));
    close(fd_fifo);
}

然后，为了在端接收代码，我使用这个

#!/usr/bin/python

import os
import errno
import time

FIFO = '/tmp/bldc_fifo'

try:
    os.mkfifo(FIFO)
except OSError as oe: 
    if oe.errno != errno.EEXIST:
        raise

print("Opening FIFO...")
with open(FIFO, encoding='utf-8', errors='ignore') as fifo:
    print("FIFO opened")
    while True:
        time.sleep(0.1)
        data = fifo.read()
        print(data)

我得到的输出类似于这个

i-W ?UOeiEU11.417070

，正确的结果应该是：

11.417070

A备注：，如果我只发送"Hello!"，它可以正常工作，没有任何问题。

我在这里错过了什么？提前谢谢。

Answer 1

第一个危险标志在sprintf调用中；它不知道目标缓冲区str有多大，因此如果您不小心，可能会溢出。对于单个浮点数和64个字节，这个步骤应该很好。

但是，您没有存储返回值，因此此时您不知道格式化文本有多大。然后使用sizeof，它告诉您缓冲区有多大，而不是您刚刚将多少数据放入其中。您可以使用基于字符串的函数(因为sprintf编写了以nul结尾的字符串)，例如strlen (用于测量字符串)或fputs (将字符串写入文件)。

一个简单得多的快捷方式可能是首先使用fprintf，而不需要分配单独的缓冲区(很可能使用内置在FILE中的缓冲区)来存储格式化的字符串。

可以(虽然不一定是可移植的或安全的)在文件描述符(如write和close使用)和FILE (例如fprintf使用)之间使用fdopen等函数进行转换。

Answer 2

这句话：

write(fd_fifo, str, sizeof(str));

正在导致未加密的内存被写入fifo。您不希望编写整个str缓冲区，只想写入要传递的字符串的大小。您可以通过使用snprintf的strlen(str)返回值来找出这个值。

int ret = sprintf(str, "%f", ...);
assert(ret > 0); // just to be safe
write(fd_fifo, str, ret);

使用sprintf对您来说是不安全的。使用snprintf防止堆栈溢出。

int ret = snprintf(str, sizeof(str), ....
// no changes

这样，sprintf就不会在缓冲区中写入比sizeof(str)字符更多的字符。

但是，最好的方法是没有静态分配的缓冲区。您可以使用fdopen

FILE *f = fdopen(fd_fifo, "w");
if (f == NULL) {
      // handle error
}
int ret = fprintf(f, "%f", ...);
if (ret < 0) {
      // handle error
}
fclose(f);

或者预先知道缓冲区的大小，调用malloc，然后再调用snprintf：

int ret = sprintf(NULL, "%f", ...);
assert(ret > 0);
char *str = malloc(ret * sizeof(char));
if (str == NULL) { 
      // handler error
}
ret = snprintf(str, "%f", ...);
write(fd_fifo, str, ret);
free(str);

Answer 3

我解决了问题，解决办法就是改变这条线。

write(fd_fifo, str, sizeof(str));

至

write(fd_fifo, str, strlen(str));