UNIX SOCKET简介

      UNIX Domain SOCKET 是在Socket架构上发展起来的用于同一台主机的进程间通讯(IPC)。它不需要经过网络协议栈,不需要打包拆包、计算校验和、维护序列号应答等。只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。UNIX Domain SOCKET有SOKCET_DGRAM和SOCKET_STREAM两种模式,类似于UDP和TCP,但是面向消息的UNIX socket也是可靠的,消息既不会丢失也不会顺序错乱。

     UNIX Domain Socket是全双工的,API接口语义丰富,相比其它IPC机制有明显的优越性,目前已成为使用最广泛的IPC机制,比如X Window服务器和GUI程序之间就是通过UNIX Domain Socket通讯的。

使用UNIX Domain Socket的过程和网络socket十分相似,也要先调用socket()创建一个socket文件描述符,address family指定为AF_UNIX,type可以选择SOCK_DGRAM或SOCK_STREAM,protocol参数仍然指定为0即可。

     UNIX Domain Socket与网络socket编程最明显的不同在于地址格式不同,用结构体sockaddr_un表示,网络编程的socket地址是IP地址加端口号,而UNIX Domain Socket的地址是一个socket类型的文件在文件系统中的路径,这个socket文件由bind()调用创建,如果调用bind()时该文件已存在,则bind()错误返回。

服务端: socket -> bind -> listen -> accept -> recv/send -> close 
客户端: socket -> connect -> recv/send -> close

  • 开始创建socket
 int socket(int domain, int type, int protocol)
 domain(域) : AF_UNIX 
 type : SOCK_STREAM/ SOCK_DGRAM : 
 protocol : 0

SOCK_STREAM(流) : 提供有序,可靠的双向连接字节流。 可以支持带外数据传输机制, 
无论多大的数据都不会截断 
SOCK_DGRAM(数据报):支持数据报(固定最大长度的无连接,不可靠的消息),数据报超过最大长度,会被截断.

获取到socket文件描述符之后,还要将其绑定一个文件上
 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
sockfd : 传入sock的文件描述符
addr : 用sockaddr_un表示
addrlen : 结构体长度

struct sockaddr_un {
    sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
    char sun_path[UNIX_PATH_MAX];   /* pathname */
};

监听客户端的连接
int listen(int sockfd, int backlog);
sockfd : 文件描述符
backlog : 连接队列的长度

接受客户端的连接
int accept(int socket, struct sockaddr *restrict address, socklen_t *restrict address_len);
Unux domain socket不存在客户端地址的问题,因此这里的addr和addrlen参数可以设置为NULL
 

server 端程序:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/un.h>
#include<errno.h>
#include<stddef.h>
#include<unistd.h>

#define MAX_CONNECT_NUM 2
#define BUFFER_SIZE 1024
const char *filename="uds-tmp";

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int main()
{
    int fd,new_fd,len,i;
    struct sockaddr_un un;
    fd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
    if(fd < 0){
        printf("Request socket failed!\n");
        return -1;
    }
    un.sun_family = AF_UNIX;
    unlink(filename);
    strcpy(un.sun_path,filename);
    if(bind(fd,(struct sockaddr *)&un,sizeof(un)) <0 ){
        printf("bind failed!\n");
        return -1;
    }
    if(listen(fd,MAX_CONNECT_NUM) < 0){
        printf("listen failed!\n");
        return -1;
    }
    while(1){
        struct sockaddr_un client_addr;
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
        len = sizeof(client_addr);
        //new_fd = accept(fd,(struct sockaddr *)&client_addr,&len);
        new_fd = accept(fd,NULL,NULL);
        if(new_fd < 0){
            printf("accept failed\n");
            return -1;
        }
        int ret = recv(new_fd,buffer,BUFFER_SIZE,0);
        if(ret < 0){
            printf("recv failed\n");
        }
        for(i=0; i<10; i++){
            printf(" %d",buffer[i]);
        }
        close(new_fd);
        break;
    }
    close(fd);
}
 

client 端程序:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/un.h>
#include<errno.h>
#include<stddef.h>
#include<unistd.h>
#define BUFFER_SIZE 1024
const char *filename="uds-tmp";

int main()
{
    struct sockaddr_un un;
    int sock_fd;
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {1,2,3};
    un.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(un.sun_path,filename);
    sock_fd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
    if(sock_fd < 0){
        printf("Request socket failed\n");
        return -1;
    }
    if(connect(sock_fd,(struct sockaddr *)&un,sizeof(un)) < 0){
        printf("connect socket failed\n");
        return -1;
    }
    send(sock_fd,buffer,BUFFER_SIZE,0);

    close(sock_fd);
    return 0;
}
 

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