在Ruby脚本和正在运行的C++程序之间进行通信

Question

我有一个执行一项功能的C++程序。它将一个大型数据文件加载到数组中，接收一个整数数组并在该数组中执行查找，返回一个单个整数。我目前是将每个整数作为参数调用该程序，如下所示：

$ ./myprogram 1 2 3 4 5 6 7

我还有一个 Ruby 脚本，我想让这个脚本利用 C++ 程序。 目前，我是这样做的。

Ruby 代码：

arguments = "1 2 3 4 5 6 7"
an_integer = %x{ ./myprogram #{arguemnts} }
puts "The program returned #{an_integer}" #=> The program returned 2283

这一切都运作正常，但我的问题是每次 Ruby 进行此调用时，C++ 程序都必须重新加载数据文件（超过 100MB）-非常缓慢，效率很低。如何重写我的 C++ 程序，仅加载一次文件，使我能够通过 Ruby 脚本进行多次查找而无需每次重新加载文件。使用套接字是否是明智的方法？将 C++ 程序编写为 Ruby 扩展？显然，我不是一位有经验的 C++ 程序员，所以感谢您的帮助。

- doctororange

Answer 1

一种可能的方法是修改您的C++程序，使其从标准输入流(std::cin)中获取输入，而不是从命令行参数中获取，并通过标准输出(std::cout)返回其结果，而不是作为主函数的返回值。然后，您的Ruby脚本将使用popen来启动C++程序。

假设C++程序当前的样子是:

// *pseudo* code
int main(int argc, char* argv[])
{
    large_data_file = expensive_operation();

    std::vector<int> input = as_ints(argc, argv);
    int result = make_the_computation(large_data_file, input);

    return result;
}

它将被转换成类似于以下内容：

// *pseudo* code
int main(int argc, char* argv[])
{
    large_data_file = expensive_operation();

    std::string input_line;
    // Read a line from standard input
    while(std:::getline(std::cin, input_line)){
        std::vector<int> input = tokenize_as_ints(input_line);
        int result = make_the_computation(large_data_file, input);

        //Write result on standard output
        std::cout << result << std::endl;
    }

    return 0;
}

以下是 Ruby 脚本示例：

io = IO.popen("./myprogram", "rw")
while i_have_stuff_to_compute
    arguments = get_arguments()
    # Write arguments on the program's input stream
    IO.puts(arguments)
    # Read reply from the program's output stream
    result = IO.readline().to_i();
end

io.close()

- Éric Malenfant

Answer 2

嗯，

你可以采用多种不同的方式来实现这个目标。

1）一个简单但可能不太美观的方法是让你的C++程序定期检查一个文件，然后让你的Ruby脚本生成该文件并包含你的参数。你的C++程序将使用包含的参数返回结果到一个结果文件中，在你的Ruby脚本中等待该结果文件... 这显然是一种比较“hack”的方法，但它非常简单易行，并且可以工作。

2）将你的C++代码作为一个C扩展暴露给Ruby。这并不像听起来那么难，特别是如果你使用RICE，这将提供一个更少“hack”的解决方案。

3）如果你的C++可以通过C头文件公开，则几乎可以使用FFI构建桥接。Jeremy Hinegardner在rubyconf上做了一个关于构建FFI接口的好演讲，这里有屏幕录像

4）D-Bus提供了一个应用程序通信总线，你可以修改你的C++应用程序以利用该事件总线，并使用ruby-dbus从你的Ruby中传递消息。

当然还有许多其他方法... 或许其中一种或另一种方法可以证明是可行的 :)

干杯！

- Roja Buck