上一篇初步学习了UNIX域协议相关知识，接下来继续学习socketpair函数、sendmsg/recvmsg函数以及UNIX域套接字传递描述符字。
1.socketpair函数
- 功能：创建一个全双工的流管道
- 原型：int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sv[2]);
- 参数：
- domain：协议家族
- type：套接字类型
- protocol：协议类型
- sv：返回套接字对
- 返回值：成功返回0；失败返回-1
（1）socketpair函数有点类似于linux系统编程里讲的半双工pipe管道。socketpair与之不同的是：它是一个全双工的流管道；其他一样，它也只能用于父子进程或者具有亲缘关系间的进程间进行通信。
（2）使用socketpair来实现一个全双工的通信
1）首先，创建一个套接字对，定义一个数组用来接收套接字对：
int sockfds[2];
socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sockfds);
2）这样的套接字对只能用于父子进程或亲缘关系进程间通信，fork()一个进程出来，在父子进程之间实现全双工的通信，pid>0为父进程，pid==0为子进程：
pid_t pid;
pid = fork();
3）定义一个变量，在父子进程间以++操作的方式来进行通信：
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if (pid > 0) { int val = 0; close(sockfds[1]); //关闭其中一个套接字 while(1) { ++val; printf("sending data: %d\n", val); write(sockfds[0], &val, sizeof(val)); read(sockfds[0], &val, sizeof(val)); printf("data received: %d\n", val); sleep(1); } } else if (pid == 0) { int val; close(sockfds[0]); while(1) { read(sockfds[1], &val, sizeof(val)); //接收对方发来的val ++val; //接收完之后对其做++操作，然后再发回去 write(sockfds[1], &val, sizeof(val));//反射回去之后，父进程会打印出val，观察其值是否+1了 } } |
以上完整源码：
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#include<unistd.h> #include<sys/socket.h> #include<sys/types.h> #include<sys/un.h> #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<errno.h> #include<string.h> #define ERR_EXIT(m)\ do\ {\ perror(m);\ exit(EXIT_FAILURE);\ }while(0) int main(void) { int sockfds[2]; if(socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sockfds) < 0) ERR_EXIT("socketpair"); pid_t pid; pid = fork(); if (pid == -1) ERR_EXIT("fork"); if (pid > 0){ int val = 0; close(sockfds[1]); while(1){ ++val; printf("sending data: %d\n", val); write(sockfds[0], &val, sizeof(val)); read(sockfds[0], &val, sizeof(val)); printf("data received: %d\n", val); sleep(1); } } else if (pid == 0){ int val; close(sockfds[0]); while(1){ read(sockfds[1], &val, sizeof(val)); ++val; write(sockfds[1], &val, sizeof(val)); } } return 0; } |
运行结果：
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[root@VM_198_209_centos 22_demon]# ./socketpair sending data: 1 data received: 2 sending data: 3 data received: 4 sending data: 5 data received: 6 sending data: 7 data received: 8 sending data: 9 data received: 10 sending data: 11 data received: 12 sending data: 13 data received: 14 sending data: 15 |
2.sendmsg/recvmsg
- ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
- ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
（1）sendmsg函数
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#include <sys/socket.h> ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags); //返回值：成功返回发送的字节数；出错返回-1 |
sendmsg函数的功能比send函数的功能更加强大，发送到数据由结构体msghdr决定：
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struct msghdr { void *msg_name; //optional address socklen_t msg_namelen; //address size in bytes struct iovec *msg_iov; //array of I/O buffers int msg_iovlen; //number of elements in array void *msg_control; //ancillary data socklen_t msg_controllen; //number of ancillary bytes int msg_flag; //flags for received message ... }; |
msghdr示意图如下所示：
1）其中，msg_name和msg_namelen是地址信息，决定了地址和地址长度，如果不关心的话可以填空指针和0。
2）参数struct iovec *msg_iov是套接字要发送的数据。结构体中包括了缓冲区起始地址iov_base和缓冲区大小iov_len：
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struct iovec { void *iov_base; /*Starting address */ size_t iov_len; /*Number of bytes to transfer */ }; |
并且，指针msg_iov可以指向不止一个缓冲区，可以是多个缓冲区buf1,buf2。这样一来，通过sendmsg就可以发送两块数据给对方。相应地，参数msg_iovlen就变为2。
3）如果要想通过sendmsg传递文件描述字的话，还需要一些辅助信息——即控制信息，它由msg_control来指定(但是，如果我们仅仅是来传递一些普通数据，那么这些控制信息可以不必关心)。
4）指针msg_control也指向一个结构体，该结构体中有4个成员。辅助数据示意图如下所示：