Nanomsg使用说明 Pipeline (A One-Way Pipe)

最近在看一个项目，里面有很多第三方库，里面有一个就是Nanomsg。不知道为什么我对这个库的名字和他的主页特别有感觉 嘿嘿！介于这个项目是我今年主力要看完并且改造的项目，所以我决定把他的第三方库都学习一下，之后还会有rxcpp这个特别刺激。。。。。。
这个系列主要是讲使用，具体原理，不考究。原理牵涉到很多很多很多别的东西。

回归主题 Nanomsg

这是一个可以跨进程（当然也可以单进程）的通信库，而且看下来用起来还很方便，这篇先说最简单的

Pipeline (A One-Way Pipe)

我用的是官网的例子，然后改成多线程，注意这个并不是服务器和客户端，应该说是通过pipe建立的同等级客户端，只不过一个只能发 一个只能收
我先把流程梳理一下
这是一个单向发送的PIPE（管道通信，本来就是半双工）
看个函数

int nn_socket(int domain, int protocol)
这是创建socket的函数，通过domain来确定nn_socket函数会创建的socket类型，然后通过protocol来确定管道方向

[domain]
AF_SP — Nanomsg的封装过的socket

Standard full-blown SP socket.

AF_SP_RAW — 原生socket

Raw SP socket. Raw sockets omit the end-to-end functionality found in AF_SP sockets and thus can be used to implement intermediary devices in SP topologies.

protocol：

NN_PUSH — 只发不收

This socket is used to send messages to a cluster of load-balanced nodes. Receive operation is not implemented on this socket type.

NN_PULL — 只收不发

This socket is used to receive a message from a cluster of nodes. Send operation is not implemented on this socket type.

这个应该没什么问题，下面是第二个要注意的函数

int nn_recv (int s, void *buf, size_t len, int flags);

这是接收消息的函数，玩过socket的朋友都知道，recv有两种，阻塞和非阻塞，对于tcp socket而言，特别是CS架构，IO复用的会后会有不阻塞的情况，但是这里我们要阻塞，因为他是本地的socket，不存在监听连接这个事情，而且不是跨进程，就是跨线程，不阻塞直接就结束了。。。。（这里我是简单提了，具体的大家可以自己查一下）

flag就是控制是否阻塞，一般用两个值，0代表阻塞，NN_DONTWAIT代表不阻塞

s是之前生成的接受方向的socket

好玩的东西，buf，他可以是两种模式，一种是传入一个已经创建好的数组

char buf [100];
nbytes = nn_recv (s, buf, sizeof (buf), 0);

这种就是自维护的模式
还有一种就是动态创建模式，使用nanomsg提供的接口来完成
传入一个void* 空指针的地址，如果nn_recv的返回值小于0，说明有报错
NN_MSG 是一个Nanomsg提供的宏一个比较大的值（（size_t）- 1），这里就用这个就可以
然后通过nn_freemsg ( )函数来释放

void *buf = NULL;
nbytes = nn_recv (s, &buf, NN_MSG, 0);

if (nbytes < 0) {
    /* handle error */
    ...
}
else {
    /* process message */
    ...
    nn_freemsg (buf);
}

发送函数和接受函数类似，直接看例子

int nn_send (int s, const void *buf, size_t len, int flags);

nbytes = nn_send (s, "ABC", 3, 0);
//or
void *msg = nn_allocmsg(3, 0); //他会再nn_send后自动释放，不要手动去释放，会有未知错误
strncpy(msg, "ABC", 3);
nbytes = nn_send (s, &msg, NN_MSG, 0);

还有一个，删除端连接函数，就是把socket同PIPE管道的连接断开，
int nn_shutdown (int s, int how)同时还有个函数int nn_close (int s)这个就是关闭socket的函数，这两个看上去能混用，其实还是有区别的，nn_shutdown会把当前流里的数据都接受完，再关闭，nn_close就是直接关，然后丢弃流里的数据
how参数填nn_bind or nn_connect的返回值，下面就讲这两个函数
最后我把两个函数一起讲

int nn_bind (int s, const char *addr);
int nn_connect (int s, const char *addr);

s还是那个socket，关键是addr，对于PIPE来说，就是一个本地文件，

"ipc:///tmp/pipeline.ipc"

ipc://是协议头，这是一个必须的条件，后面的内容其实就是可创建的文件路径，注意权限问题
bind就是创建一个PIPE，connect就是加入这个PIPE，自然应该先创建，再加入，一般是接受方创建，然后发送方加入，同一个socket是可以多次bind和connect的，这样就可以加入不同的群组，当然我这里其实不需要的。

好了，接下来看代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define NODE0 "node0"
#define NODE1 "node1"
#define NODE2 "node2"

void fatal(const char *func)
{
    std::cout << func << ":" << nn_strerror(nn_errno()) << std::endl;
    exit(1);
}

int node0(const char *url)
{
    int sock;
    int rv;

    if ((sock = nn_socket(AF_SP, NN_PULL)) < 0)
    {
        fatal("nn_socket");
    }
    if ((rv = nn_bind(sock, url)) < 0)
    {
        fatal("nn_bind");
    }
    for (;;)
    {
        char *buf = NULL;
        int bytes;
        if ((bytes = nn_recv(sock, &buf, NN_MSG, 0)) < 0)
        {
            fatal("nn_recv");
        }
        std::cout << std::this_thread::get_id() << std::endl;
        printf("NODE0: RECEIVED \"%s\"\n", buf);
        nn_freemsg(buf);
    }
}

int node1(const char *url, const char *nodeName, const char *msg)
{
    size_t sz_msg = strlen(msg) + 1; // '\0' too
    int sock;
    int rv;
    int bytes;

    if ((sock = nn_socket(AF_SP, NN_PUSH)) < 0)
    {
        fatal("nn_socket");
    }
    if ((rv = nn_connect(sock, url)) < 0)
    {
        fatal("nn_connect");
    }
    std::cout << std::this_thread::get_id() << std::endl;
    printf("%s : SENDING \"%s\"\n", nodeName, msg);
    if ((bytes = nn_send(sock, msg, sz_msg, 0)) < 0)
    {
        fatal("nn_send");
    }
    sleep(1); // wait for messages to flush before shutting down
    return (nn_shutdown(sock, rv));
}

int main()
{
    const char *url = "ipc:///tmp/pipeline.ipc";
    std::thread recv_thread{node0, url};
    sleep(1);
    std::thread send_thread1{node1, url, "send node1", "hello"};
    std::thread send_thread2{node1, url, "send node2", "bye bye"};
    recv_thread.join();

    return 0;
}

我是用clion+cmake
CMakeList.txt ：

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(nanomsgLearning)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
LINK_DIRECTORIES(/usr/local/lib/)
add_executable(nanomsgLearning main.cpp)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} nanomsg pthread)

注意带上编译库哦
结果
139951375120128
send node1 : SENDING “hello”
139951366727424
send node2 : SENDING “bye bye”
139951467345664
NODE0: RECEIVED “hello”
139951467345664
NODE0: RECEIVED “bye bye”
跨进程，得用terminal，展示起来不太方便，但是也是可以的，同时也能发现，不只是一对一哦，多可以多个发，但是不能多个收哦，他还是通过内部流来传输，读完就结束，并且是要排队的，如果有两个收，就会有一个收客户端收不到。

总结：PipeLine其实是一个组，里面有一张纸，一支铅笔 一块橡皮，写的人（发送方）轮流用铅笔写，看的人（接收方）看一条，擦一条。是不是很简单呀