最近由于需要Erlang与C交互，采用了linkin driver的方式。利用port_control以及driver_entry中的control回调，调用C函数。在传递复杂的数据结构，序列化和反序列化数据时遇到了一些问题，与大家分享一下。先简单介绍一下eralng driver。

     首先，Erlang与外部程序交互的方式主要有两种：

    另外，还有一种NIF方式，暂时没有考虑。这里我采用了linkin driver的方式。

    Erlang调用driver也有两种方式：

    这里选用port_control的方式。

    为了方便encode和decode比较复杂的数据结构，采用ei这个库来序列化和反序列化参数。

     首先，open一个port, 采用binary方式：

case erl_ddll:load_driver(".", SharedLib) of
     ok -> ok;
     {error, alread_loaded} -> ok;
     Ret ->
        error_logger:error_msg("Could not load driver ~p~n", [Ret]),
        exit({error, could_not_load_driver})
end,
Port = open_port({spawn, SharedLib}, [binary]).

    打开port之后，就能直接用port_control来调用driver里面的函数了

  Resp=erlang:port_control(Port, Cmd, term_to_binary(Msg)),
   io:format("recv ctl data ~p~n",[binary_to_term(Resp)]).

    Port即先前打开的Port， Cmd是一个int，你可以对你的函数编号，1代表调用sum，2代表调用twice。。。最后Msg即参数，注意需要传入binary(或者字符串)，返回结果Resp也是binary(或者字符串)。

    对应C程序这里，需要定义一个回调函数port_ctl, 并把它添加到driver_entry里面注册，如下：

ErlDrvEntry example_driver_entry = {
 NULL,
 example_drv_start, //driver启动时回调函数
 example_drv_stop, //driver停止时回调函数
 NULL,
 NULL,
 NULL,
 "example1_drv", //driver名称
 NULL,
 NULL,
 port_ctl,   //在这里注册
 NULL,
 NULL,
 NULL,
 NULL,
 NULL,
 NULL
};

DRIVER_INIT(example1_drv)
{
    return &example_driver_entry;
}

static ErlDrvData example_drv_start(ErlDrvPort port, char* buff)
{
    example_data * d = (example_data*) driver_alloc(sizeof(example_data));
    d->port = port;
    set_port_control_flags(port, PORT_CONTROL_FLAG_BINARY);
    return (ErlDrvData)d;
}

static void example_drv_stop(ErlDrvData handle)
{
    driver_free((char*) handle);
}

    Erlang调用port_control 会使得driver调用刚刚注册的port_ctl回调函数。

     下面是最重要的port_ctl函数. cmd即port_control的Cmd， buf和len为接受到的函数参数数据的buffer和长度， rbuf是返回值buffer。 这里假设port_control传入Msg的参数是将一个tuple {a,b}序列化后的结果：

 static int port_ctl(ErlDrvData handle, unsigned int cmd, char* buf, int len,
                        char** rbuf, int rsize)
{
	ei_x_buff x;

	if(1 == cmd) { //1号命令，调用 sum(a,b)

	   char *p;
           int i;
	   int arity = 0;
	   int version = 0;
	   long a, b;
	   int index = 0;
	   int res = 0;

	   ei_decode_version(buf, &index, &version); //必须有

           ei_decode_tuple_header(buf, &index, &arity); //decode出tuple头，
                                                        //得到tuple的长度arity,这里为2

	   ei_decode_long(buf, &index, &a); //tuple第一个元素
	   ei_decode_long(buf, &index, &b); //tuple第二个元素

	   res = sum(a, b); //这里调用目标函数，这里是一个简单的求和

           //encode返回数据阶段
	   ei_x_new_with_version(&x);

	   ei_x_encode_long(&x, res);

           if(x.index > rsize){
              ErlDrvBinary *ptr = driver_alloc_binary(x.index);
              if(NULL == ptr)
                  erl_exit(1,"Out of virtual memory in malloc (%s)", __FILE__);

              memcpy(ptr->orig_bytes, x.buff, x.index);
              *rbuf = (char *)ptr;
           } else
               memcpy(*rbuf, x.buff, x.index);

	    ei_x_free(&x);

	    return x.index;

	} else
		if(2 == cmd) {...... }

	return -1; //返回<0会导致elang：port_control抛出badarg异常
}

    注意，ei_decode_version(buf, &index, &version);必须有，我在开始没有这一行时，总是无法decode成功。

     后来经过阅读erlang源代码发现，传入的数据是这样序列化的：

    序列化的数据都会有生成个magic number作为version， 放在第一个字节。比如一个tuple {1,2}， 假设他的version为131， tuple类型用’i\'表示， 1,2属于ERL_SMALL_INTEGER_EXT，用‘a’表示该类型，则序列化后如下：

     131 i 2 a 1 a 2

     对应的131为version， i代表是一个tuple，2代表长度为2， 后面是tuple的内容，第一个a代表是一个小整数，1是这个整数的值；接着第二个a代表第二个元素为小整数，2代表这个整数值为2.

     所以，必须先把version 131 decode出来，然后调用ei_decode_tuple接着解析131之后的数据才能正常。 这里，ei_decode_xxx函数中 index这个参数随着decode的调用，会指向下一个需要decode的位置。

    另外，example_drv_start回调函数中set_port_control_flags(port, PORT_CONTROL_FLAG_BINARY);也必须有。

    如果没有这一行, port_control返回值Reply不会是binary，而是一个list，[131, $i, 2, $a, 1, $a, 2], 这个list无法用binary_to_term还原，而且自己处理也比较麻烦。

     相反，如果设置后，则会返回一个binary 《131，$i, 2, $a, 1, $a, 2》，这个格式可以用binary_to_term转化为term。相应的，如果设置PORT_CONTROL_FLAG_BINARY， 当返回缓冲区大小不够时，一定要用driver_alloc_binary来为*rbuf分配缓冲区。

    如果大家觉得binary与term转化比较麻烦，可以考虑用erlang：port_call函数， c程序不变，只是erlang程序不需要term_to_binary以及binary_to_term.

    欢迎大家指出本文的不足，以及与我交流。

建议继续学习：

1. whatsapp深度使用Erlang有感    (阅读：4568)
2. Erlang match_spec引擎介绍和应用    (阅读：4526)
3. php-erlang    (阅读：4305)
4. gen_tcp调用进程收到{empty_out_q, Port}消息奇怪行为分析    (阅读：3539)
5. hibernate使用注意事项    (阅读：3217)
6. Erlang如何限制节点对集群的访问之net_kernel:allow    (阅读：2969)
7. ERLANG OTP源码分析 – gen_server    (阅读：2853)
8. erlang学习手记    (阅读：2695)
9. gen_tcp容易误用的一点解释    (阅读：2633)
10. Erlang虚拟机内存使用问题以及监控    (阅读：2416)