c语言 - 进程间通信 Unix Domain Socket

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c语言 - 进程间通信 Unix Domain Socket

Unix Domain Socket

socket API原本是为网络通讯设计的，但是后来在socket的框架上发展出一种IPC机制，就是UNIX Domain Socket；

虽然网络socket也可用于同一台主机的进程间通讯（通过loopback地址127.0.0.1），但是UNIX Domain Socket用于IPC更有效率：

  • 不需要经过网络协议栈；
  • 不需要打包拆包；
  • 不需要计算校验和；
  • 不需要维护序号和应答；

这是因为IPC机制本质上是可靠的通讯，而网络协议是为不可靠的通讯设计的；
UNIX Domain Socket也提供面向流和面向数据报两种API接口，类似TCP和UDP，但是面向数据报的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱；

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_STREAM或SOCK_DGRAM，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()时该文件已经存在，则bind()错误返回；

Unix Domain Socket 示例

server.c

client.c

socketpair函数

socketpair()函数用于创建一个全双工的流管道；

int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sv[2]);

  • 头文件：sys/types.h、sys/socket.h；
  • domain：输入参数，协议族（AF_INET、AF_INET6、AF_UNIX），这里我们选择AF_UNIX；
  • type：输入参数，套接字类型（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW），这里我们选择SOCK_STREAM；
  • protocol：输入参数，协议类型，一般置为0，让系统选择默认的协议；
  • sv[2]：输出参数，拥有2个元素的整型数组，返回一个套接字对；
  • 返回值：成功返回0，失败返回-1，并设置errno

实际上socketpair()跟pipe()函数是类似的，也只能在同个主机上具有亲缘关系的进程间通信；
但pipe()创建的匿名管道是半双工的，而socketpair()可以认为是创建一个全双工的管道；
可以使用socketpair()创建返回的套接字对进行父子进程通信：

示例