linux 系统下使用socket进行本地进程间通信

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。

其主要流程如下：

代码实现如下：

客户端：

 //client
 
#include<stdio.h>
 
#include<string.h>
 
#include<sys/types.h>
 
#include<sys/socket.h>
 
#include<sys/un.h>
 
#define UNIX_DOMAIN "/home/zhangmiaoling/test/socket/UNIX.domain"
 
int main(){
 
int connect_fd;
 
int ret;
 
char send_buff[1024];
 
int i;
 
static struct sockaddr_un srv_addr;
 
// creat unix socket
 
connect_fd=socket(PF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
 
if(connect_fd<0){
 
perror("cannot creat socket");
 
return -1;
 
}
 
srv_addr.sun_family=AF_UNIX;
 
strcpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN);
 
//connect server
 
ret=connect(connect_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));
 
if (ret<0){
 
perror("cannot connect server");
 
close(connect_fd);
 
return -1;
 
}
 
memset(send_buff,0,1024);
 
strcpy(send_buff,"message from client");
 
//send info server
 
write(connect_fd,send_buff,sizeof(send_buff));
 
close(connect_fd);
 
return 0;
 
}

服务器端：

//server
 
#include<stdio.h>
 
#include<sys/socket.h>
 
#include<sys/types.h>
 
#include<sys/un.h>
 
#define UNIX_DOMAIN "/home/zhangmiaoling/test/socket/UNIX.domain"
 
int main(){ 
socklen_t clt_addr_len;
 
int listen_fd;
 
int com_fd;
 
int ret;
 
int i;
 
static char rcv_buff[1024];
 
int len;
 
struct sockaddr_un clt_addr;
 
struct sockaddr_un srv_addr;
 
listen_fd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);
 
if(listen_fd<0){
 
perror("connect creat communication socket");
 
}
 
// set srv_addr param
 
srv_addr.sun_family=AF_UNIX;
 
strncpy(srv_addr.sun_path,UNIX_DOMAIN,sizeof(srv_addr.sun_path)-1);
 
unlink(UNIX_DOMAIN);
 
//bind sockfd&addr
 
ret=bind(listen_fd,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));
 
if(ret<0){
 
perror("cannot bind server socket");
 
close(listen_fd);
 
unlink(UNIX_DOMAIN);
 
return -1;
 
}
 
//listen sockfd
 
ret=listen(listen_fd,1);
 
if(ret<0){
 
perror("cannot listen sockfd");
 
close(listen_fd);
 
unlink(UNIX_DOMAIN);
 
return -1;
 
}
 
//have connect requst use accept
 
len=sizeof(clt_addr);
 
com_fd=accept(listen_fd,(struct sockaddr*)&clt_addr,&len);
 
if(com_fd<0){
 
perror("cannot accept requst");
 
close(listen_fd);
 
unlink(UNIX_DOMAIN);
 
return -1;
 
}
 
//read and printf client send info
 
printf("\n******info********\n");
 
//for(i=0,i<4,i++){
 
for(i=0;i<4;i++){
 
memset(rcv_buff,0,1024);
 
int num = read(com_fd,rcv_buff,sizeof(rcv_buff));
 
printf("message from client %d : %s\n",num,rcv_buff);
 
}
 
close(com_fd);
 
close(listen_fd);
 
unlink(UNIX_DOMAIN);
 
return 0;
 
}

一. 创建socket

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

调用函数socket(),其原型如下：

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

参数：

domain：指定协议族，对于本地套接字来说，值必须设置为AF_UNIX枚举值；

type：指定套接字类型，可以被设置为SOCK_STREAM（流式套接字）活SOCK_DGRAM（数据报式套接字）

protocol：指定具体的协议，应被设置为0

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. 设置socket参数

   SOCK_STREAM式本地套接字的通信双方均需要有本地地址，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

}

三. 绑定

    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);

参数

socket：服务端套接字描述符

address：需要绑定的服务端本地地址

address_len：本地地址的字节长度

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CAN_SERVICE）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);

参数

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。

五. 连接

    客户端需要socket系统调用connect()连接到服务端，其函数原型如下：

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

参数

socket：客户端的套接字描述符

address：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

五. 数据交互

    无论客户端还是服务器，都要和对方进行数据上的交互。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。

    循环读取客户端发送的消息，当客户端没有发送数据时会阻塞直到有数据到来。如果想要多个连接并发处理，需要创建线程，将每个连接交给相应的线程并发处理。接收到数据后，进行相应的处理，将结果返回给客户端。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);