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【C言語】Remote Procedure Call(RPC)とは【RPCGEN,TIRPC,RMI,CORBA,gRPC】

悩んでいる人

C言語でRemote Procedure Call(RPC)を教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOSの授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部2021年の世界大学学術ランキングで20位)で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++Solidity/Vyper,Java,Python,Ruby,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開

こういった私から学べます.

Remote Procedure Call(RPC)

Remote Procedure Call(RPC)とは,プログラムから別のアドレス空間(通常,共有ネットワーク上の別のコンピュータ上)にあるプロシージャ(関数)を実行できる技術のことです.

RPCの特徴は,遠隔相互作用の詳細を明示的にコーディングする必要がないことです.

つまり,プログラマはローカルな関数呼び出しと基本的に同じコードで,リモートの関数呼び出しを行うことができます.

RPCの呼び出しを記述するためには,インターフェース記述言語(IDL:Interface Description Language)を利用しています.

IDLファイルはクライアントとサーバ間のインターフェースのためのコードを生成するのに利用されます.

RPCの解説動画はこちらです.

【C言語】RPCGENとTIRPCを利用したRPCプログラミング

C言語のRPCのインターフェースを生成するプリコンパイラ「RPCGEN」とRPCライブラリ「TIRPC」を利用したRPCプログラミングを紹介します.

RPCプログラミングの詳細を知りたいあなたは,こちらが参考になります.

Ubuntu 22.04 LTSでは以下のコマンドでRPCの開発環境をインストールします.

rpcbindを起動します.

RPCのコード一式をこちらからダウンロードします.

ファイル構成は以下になります.

  • Makefile:ビルド構成ファイル
  • msg.x:RPCのIDLファイル
  • rpc_client.c:RPCのクライアントファイル
  • rpc_server.c:RPCのサーバファイル

コードの中身は以下になります.

コード一式をダウンロードして解凍した後にmakeでビルドします.

まずは端末でRPCサーバを起動します.

次に違う端末でRPCクライアントを起動し,引数にlocalhostとhelloを設定します.

RPCサーバの端末をみると,helloと表示されていることがわかります.

【Java言語】Remote Method Invocation(RMI)

Java RMIは,Javaで書かれたプログラム間のObject Request Broker(ORB)であり,RPCのオブジェクトに相当する機能を果たすためのJava APIのことです.

つまり,Java RMIは,RPCのJava言語版です.

Java RMIを学びたいあなたは,以下がおすすめです.

Java RMIの解説動画はこちらです.

Common Object Request Broker Architecture(CORBA)

Common Object Request Broker Architecture(CORBA)は,Object Management Group(OMG)が定義した標準規格であり,様々なコンピュータ上で様々なプログラミング言語で書かれたソフトウェアコンポーネントの相互利用を可能にする分散オブジェクト技術です.

RPCと同様に,CORBAはIDLを利用してオブジェクトの外部インターフェースを記述します.

そして,IDLから以下の特定の実装言語への「マッピング」を行い,外部インターフェースを実装したスタブ/スケルトンのコードを生成します.

  • Ada
  • C
  • C++
  • LISP
  • Smalltalk
  • Java
  • COBOL
  • PL/I
  • Python

IDLにより,分散オブジェクト間の通信プログラムを簡単に実装することが可能になります.

CORBAに準拠した代表的なソフトウェアは以下になります.

CORBAの解説動画はこちらです.

gRPC

gRPCは,2015年にグーグルが開発したオープンソースのRPCフレームワークです.

gRPCがサポートしているプログラミング言語は以下になります.

  • Android Java
  • C#
  • C++
  • Dart
  • Go
  • Java
  • Kotlin/JVM
  • Node.js
  • Objective-C
  • PHP
  • Python
  • Ruby

gRPCのプログラミングを学びたいあなたは,「Quick start」を読みましょう!

Go言語でgRPCのプログラミングを学ぶ動画は以下がわかりやすいです.

まとめ

C言語でRemote Procedure Call(RPC)を紹介しました.

具体的には,C言語のRPCのインターフェースを生成するプリコンパイラ「RPCGEN」とRPCライブラリ「TIRPC」を利用したプログラミングを解説しました.

また,RPCに関連する技術として,RMI,CORBA,gRPCを紹介しました.

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