Linux进程间通信方式--本地socket

2023-11-10

先上一个代码

服务端:

[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. //s_unix.c  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <sys/types.h>  
  4. #include <sys/socket.h>  
  5. #include <sys/un.h>   
  6. #define UNIX_DOMAIN "/tmp/UNIX.domain"  
  7. int main(void)  
  8. {  
  9.     socklen_t clt_addr_len;  
  10.     int listen_fd;  
  11.     int com_fd;  
  12.     int ret;  
  13.     int i;  
  14.     static char recv_buf[1024];   
  15.     int len;  
  16.     struct sockaddr_un clt_addr;  
  17.     struct sockaddr_un srv_addr;  
  18.     listen_fd=socket(PF_UNIX,SOCK_STREAM,0);  
  19.     if(listen_fd<0)  
  20.     {  
  21.         perror("cannot create communication socket");  
  22.         return 1;  
  23.     }    
  24.       
  25.     //set server addr_param  
  26.     srv_addr.sun_family=AF_UNIX;  
  27.     strncpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN,sizeof(srv_addr.sun_path)-1);  
  28.     unlink(UNIX_DOMAIN);  
  29.     //bind sockfd & addr  
  30.     ret=bind(listen_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));  
  31.     if(ret==-1)  
  32.     {  
  33.         perror("cannot bind server socket");  
  34.         close(listen_fd);  
  35.         unlink(UNIX_DOMAIN);  
  36.         return 1;  
  37.     }  
  38.     //listen sockfd   
  39.     ret=listen(listen_fd,1);  
  40.     if(ret==-1)  
  41.     {  
  42.         perror("cannot listen the client connect request");  
  43.         close(listen_fd);  
  44.         unlink(UNIX_DOMAIN);  
  45.         return 1;  
  46.     }  
  47.     //have connect request use accept  
  48.     len=sizeof(clt_addr);  
  49.     com_fd=accept(listen_fd,(struct sockaddr*)&clt_addr,&len);  
  50.     if(com_fd<0)  
  51.     {  
  52.         perror("cannot accept client connect request");  
  53.         close(listen_fd);  
  54.         unlink(UNIX_DOMAIN);  
  55.         return 1;  
  56.     }  
  57.     //read and printf sent client info  
  58.     printf("/n=====info=====/n");  
  59.     for(i=0;i<4;i++)  
  60.     {  
  61.         memset(recv_buf,0,1024);  
  62.         int num=read(com_fd,recv_buf,sizeof(recv_buf));  
  63.         printf("Message from client (%d)) :%s/n",num,recv_buf);    
  64.     }  
  65.     close(com_fd);  
  66.     close(listen_fd);  
  67.     unlink(UNIX_DOMAIN);  
  68.     return 0;  
  69. }  

客户端:

[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. //c_unix.c  
  2. #include <stdio.h>  
  3. #include <sys/types.h>  
  4. #include <sys/socket.h>  
  5. #include <sys/un.h>  
  6. #define UNIX_DOMAIN "/tmp/UNIX.domain"  
  7. int main(void)  
  8. {  
  9.     int connect_fd;  
  10.     int ret;  
  11.     char snd_buf[1024];  
  12.     int i;  
  13.     static struct sockaddr_un srv_addr;  
  14. //creat unix socket  
  15.     connect_fd=socket(PF_UNIX,SOCK_STREAM,0);  
  16.     if(connect_fd<0)  
  17.     {  
  18.         perror("cannot create communication socket");  
  19.         return 1;  
  20.     }     
  21.     srv_addr.sun_family=AF_UNIX;  
  22.     strcpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN);  
  23. //connect server  
  24.     ret=connect(connect_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));  
  25.     if(ret==-1)  
  26.     {  
  27.         perror("cannot connect to the server");  
  28.         close(connect_fd);  
  29.         return 1;  
  30.     }  
  31.     memset(snd_buf,0,1024);  
  32.     strcpy(snd_buf,"message from client");  
  33. //send info server  
  34.     for(i=0;i<4;i++)  
  35.         write(connect_fd,snd_buf,sizeof(snd_buf));  
  36.     close(connect_fd);  
  37.     return 0;  
  38. }  


使用套接字除了可以实现网络间不同主机间的通信外,还可以实现同一主机的不同进程间的通信,且建立的通信是双向的通信。socket进程通信与网络通信使用的是统一套接口,只是地址结构与某些参数不同。

一、创建socket流程

(1)创建socket,类型为AF_LOCAL或AF_UNIX,表示用于进程通信:

创建套接字需要使用 socket 系统调用,其原型如下:


int socket(int domain, int type, int protocol);


其中,domain 参数指定协议族,对于本地套接字来说,其值须被置为 AF_UNIX 枚举值;type 参数指定套接字类型,protocol 参数指定具体协议;type 参数可被设置为 SOCK_STREAM(流式套接字)或 SOCK_DGRAM(数据报式套接字),protocol 字段应被设置为 0;其返回值为生成的套接字描述符。


对于本地套接字来说,流式套接字(SOCK_STREAM)是一个有顺序的、可靠的双向字节流,相当于在本地进程之间建立起一条数据通道;数据报式套接字(SOCK_DGRAM)相当于单纯的发送消息,在进程通信过程中,理论上可能会有信息丢失、复制或者不按先后次序到达的情况,但由于其在本地通信,不通过外界网络,这些情况出现的概率很小。


二、命名socket

SOCK_STREAM 式本地套接字的通信双方均需要具有本地地址,其中服务器端的本地地址需要明确指定,指定方法是使用 struct sockaddr_un 类型的变量。

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

这里面有一个很关键的东西,socket进程通信命名方式有两种。一是普通的命名,socket会根据此命名创建一个同名的socket文件,客户端连接的时候通过读取该socket文件连接到socket服务端。这种方式的弊端是服务端必须对socket文件的路径具备写权限,客户端必须知道socket文件路径,且必须对该路径有读权限。

另外一种命名方式是抽象命名空间,这种方式不需要创建socket文件,只需要命名一个全局名字,即可让客户端根据此名字进行连接。后者的实现过程与前者的差别是,后者在对地址结构成员sun_path数组赋值的时候,必须把第一个字节置0,即sun_path[0] = 0,下面用代码说明:


第一种方式:

[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. //name the server socket   
  2.     server_addr.sun_family = AF_UNIX;  
  3.     strcpy(server_addr.sun_path,"/tmp/UNIX.domain");  
  4.     server_len = sizeof(struct sockaddr_un);  
  5.     client_len = server_len;  



第二种方式:

[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. #define SERVER_NAME @socket_server  

[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. //name the socket  
  2.    server_addr.sun_family = AF_UNIX;  
  3.    strcpy(server_addr.sun_path, SERVER_NAME);  
  4.    server_addr.sun_path[0]=0;  
  5.    //server_len = sizeof(server_addr);  
  6.    server_len = strlen(SERVER_NAME)  + offsetof(struct sockaddr_un, sun_path);  



其中,offsetof函数在#include <stddef.h>头文件中定义。因第二种方式的首字节置0,我们可以在命名字符串SERVER_NAME前添加一个占位字符串,例如:
[cpp]  view plain  copy   在CODE上查看代码片 派生到我的代码片
  1. #define SERVER_NAME @socket_server    

前面的@符号就表示占位符,不算为实际名称。

提示:客户端连接服务器的时候,必须与服务端的命名方式相同,即如果服务端是普通命名方式,客户端的地址也必须是普通命名方式;如果服务端是抽象命名方式,客户端的地址也必须是抽象命名方式。


三、绑定

SOCK_STREAM 式本地套接字的通信双方均需要具有本地地址,其中服务器端的本地地址需要明确指定,指定方法是使用 struct sockaddr_un 类型的变量,将相应字段赋值,再将其绑定在创建的服务器套接字上,绑定要使用 bind 系统调用,其原形如下:


int bind(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);


其中 socket表示服务器端的套接字描述符,address 表示需要绑定的本地地址,是一个 struct sockaddr_un 类型的变量,address_len 表示该本地地址的字节长度。实现服务器端地址指定功能的代码如下(假设服务器端已经通过上文所述的 socket 系统调用创建了套接字,server_sockfd 为其套接字描述符):
struct sockaddr_un server_address;
server_address.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(server_address.sun_path, "Server Socket");
bind(server_sockfd, (struct sockaddr*)&server_address, sizeof(server_address));


客户端的本地地址不用显式指定,只需能连接到服务器端即可,因此,客户端的 struct sockaddr_un 类型变量需要根据服务器的设置情况来设置,代码如下(假设客户端已经通过上文所述的 socket 系统调用创建了套接字,client_sockfd 为其套接字描述符):
struct sockaddr_un client_address;
client_address.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(client_address.sun_path, "Server Socket");

四、监听
服务器端套接字创建完毕并赋予本地地址值(名称,本例中为Server Socket)后,需要进行监听,等待客户端连接并处理请求,监听使用 listen 系统调用,接受客户端连接使用accept系统调用,它们的原形如下:
int listen(int socket, int backlog);
int accept(int socket, struct sockaddr *address, size_t *address_len);
其中 socket 表示服务器端的套接字描述符;backlog 表示排队连接队列的长度(若有多个客户端同时连接,则需要进行排队);address 表示当前连接客户端的本地地址,该参数为输出参数,是客户端传递过来的关于自身的信息;address_len 表示当前连接客户端本地地址的字节长度,这个参数既是输入参数,又是输出参数。实现监听、接受和处理的代码如下:
#define MAX_CONNECTION_NUMBER 10
int server_client_length, server_client_sockfd;
struct sockaddr_un server_client_address;
listen(server_sockfd, MAX_CONNECTION_NUMBER);
while(1)
{
    // ...... (some process code)
    server_client_length = sizeof(server_client_address);
    server_client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr*)&server_client_address, &server_client_length);
    // ...... (some process code)
}
这里使用死循环的原因是服务器是一个不断提供服务的实体,它需要不间断的进行监听、接受并处理连接,本例中,每个连接只能进行串行处理,即一个连接处理完后,才能进行后续连接的处理。如果想要多个连接并发处理,则需要创建线程,将每个连接交给相应的线程并发处理。
客户端套接字创建完毕并赋予本地地址值后,需要连接到服务器端进行通信,让服务器端为其提供处理服务。对于 SOCK_STREAM 类型的流式套接字,需要客户端与服务器之间进行连接方可使用。连接要使用 connect 系统调用,其原形为


int connect(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);


其中socket为客户端的套接字描述符,address表示当前客户端的本地地址,是一个 struct sockaddr_un 类型的变量,address_len 表示本地地址的字节长度。实现连接的代码如下:
connect(client_sockfd, (struct sockaddr*)&client_address, sizeof(client_address));
无论客户端还是服务器,都要和对方进行数据上的交互,这种交互也正是我们进程通信的主题。一个进程扮演客户端的角色,另外一个进程扮演服务器的角色,两个进程之间相互发送接收数据,这就是基于本地套接字的进程通信。发送和接收数据要使用 write 和 read 系统调用,它们的原形为:
int read(int socket, char *buffer, size_t len);
int write(int socket, char *buffer, size_t len);
其中 socket 为套接字描述符;len 为需要发送或需要接收的数据长度;对于 read 系统调用,buffer 是用来存放接收数据的缓冲区,即接收来的数据存入其中,是一个输出参数;对于 write 系统调用,buffer 用来存放需要发送出去的数据,即 buffer 内的数据被发送出去,是一个输入参数;返回值为已经发送或接收的数据长度。例如客户端要发送一个 "Hello" 字符串给服务器,则代码如下:
char buffer[10] = "Hello";
write(client_sockfd, buffer, strlen(buffer));
交互完成后,需要将连接断开以节省资源,使用close系统调用,其原形为:
int close(int socket);
不多说了,直接使用,大家一定都会,呵呵!
上面所述的每个系统调用都有 -1 返回值,在调用不成功时,它们均会返回 -1,这个特性可以使得我们用 if - else 或异常处理语句来处理错误,为我们提供了很大的方便。
SOCK_DGRAM 数据报式本地套接字的应用场合很少,因为流式套接字在本地的连接时间可以忽略,所以效率并没有提高,而且发送接收都需要携带对方的本地地址,因此很少甚至几乎不使用。
与本地套接字相对应的是网络套接字,可以用于在网络上传送数据,换言之,可实现不同机器上的进程通信过程。在 TCP/IP 协议中,IP 地址的首字节为 127 即代表本地,因此本地套接字通信可以使用 IP 地址为 127.x.x.x 的网络套接字来实现。


转自:http://blog.csdn.net/shanzhizi/article/details/16882087



本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

Linux进程间通信方式--本地socket 的相关文章

  • Idea常用插件

    Jrebel 热部署插件 修改代码编译就生效 节省大量重启服务时间 热部署支持修改方法代码 方法定义 类定义 接口定义 包括swagger文档 修改资源文件 修改mapper xml 需配合JRebel MybatisPlus插件一起使用
  • QT中设置字体和更改字体颜色

    QT中设置字体和更改字体颜色 对一个文本框lineEdit设置字体 首先我建了一个按钮setFontButton用来设置 并定义了它的相应函数setFont 将setFontButton添加到布局中 并通过connect 设置与setFon
  • golang多版本管理工具g使用(windows)

    1 下载地址 https github com voidint g releases 2 设置环境变量 G MIRROR 值为 https golang google cn dl 由于国内无法自由访问Golang官网 导致查询及下载go版本
  • 关于vs引用nuget包出错的解决办法(自己摸索)

    关于vs引用nuget包出错的解决办法 问题来源 解决办法 问题来源 vs2015在引用不同的版本的nuget安装包时会出现如下提示 An error occurred while retrieving package metadata f
  • C++编译时多态和运行时多态

    编译时多态 运行时多态 两种多态的优缺点 多态就是指一个基类指针根据所指对象的不同而有不同的功能和行为 编译时多态 编译时多态 又叫静态多态 早绑定 编译时多态基于template 模板 的具现化与函数的重载解析 这种多态在编译期进行 因此
  • UE4 C++ 的SpawnActor

    UE4 C 的SpawnActor Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings pragma once include CoreMin
  • Python新手入门——Jupyter notebook 学习使用

    目录 1 环境配置 2 启动 3 主页面 2 1 修改默认目录 4 基本功能 5 进阶功能 5 其余资源网站 1 环境配置 进入Anaconda Prompt 进行环境配置 conda install n pytorch ipykernel
  • 数据压缩(13):AR模型

    一 AR模型 自回归模型 二 AR模型参数的估计 1 AR 模型参数和自相关函数的关系 2 Y W 方程的解法 L D 算法 3 AR 模型参数估计的各种算法的比较和阶数的选择 三 举例及MATLAB实现 例1 题a 利用 MATLAB实现
  • Java的类名与文件名必须一致

    1 Java保存的文件名必须与类名一致 2 如果文件中只有一个类 文件名必须与类名一致 3 一个Java文件中只能有一个public类 4 如果文件中不止一个类 文件名必须与public类名一致 5 如果文件中不止一个类 而且没有publi
  • RHEL7计划任务和日志管理

    本节所讲内容 at 定制单次执行的计划任务 cron定制周期性计划任务 配置脚本实现周期性任务 配置公司内网服务器每天自动开关机 Linux系统日志记录规律 自定义日志记录方式 配置远程收集日志服务器 计划任务 at 只能执行一次 语法 a
  • 电商项目完成的BUG调查原因和解决方案

    这是我来到浙大网新恒天后 第一个完成的项目 在完成项目后 我总结了那些自己感觉重要的BUG 第一项目为电商项目 1 BUG系列一 界面销毁时 未关闭广播 dialog等 崩溃 Bug现象 Bug 85778 同一个账号 两部手机登陆 第一个
  • [es6]Symbol.iterator 和 for of

    Symbol iterator 和 for of 是es6的新特性 可以为对象设置 自己的迭代器 首先介绍我们的for of var arr 1 2 3 8 33 for var i of arr console log i 1 2 3 8
  • 使用Python,OpenCV进行去水印,图像修复

    图像修复是图像保存和图像恢复的一种形式 其历史可以追溯到1700年代 当时意大利威尼斯的公共图片修复总监彼得 爱德华兹 Pietro Edwards 应用这种科学方法来修复和保存著名作品 资料来源 图像修复技术显着提高了图像绘画的质量 使我

随机推荐