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Linux下程序間通訊方式 - UNIX Domain Socket

概述
Linux下程序通訊方式有很多,比較典型的有套接字,平時比較常用的套接字是基於TCP/IP協議的,適用於兩臺不同主機上兩個程序間通訊, 通訊之前需要指定IP地址. 但是如果同一臺主機上兩個程序間通訊用套接字,還需要指定ip地址,有點過於繁瑣. 這個時候就需要用到UNIX Domain Socket, 簡稱UDS, 
UDS的優勢:

UDS傳輸不需要經過網路協議棧,不需要打包拆包等操作,只是資料的拷貝過程
UDS分為SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(資料包套接字),由於是在本機通過核心通訊,不會丟包也不會出現傳送包的次序和接收包的次序不一致的問題
流程介紹
如果熟悉Socket的話,UDS也是同樣的方式, 區別如下:

UDS不需要IP和Port, 而是通過一個檔名來表示
domain 為 AF_UNIX

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


服務端: socket -> bind -> listen -> accet -> recv/send -> close 
客戶端: socket -> connect -> recv/send -> close

函式介紹
開始建立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,可靠的雙向連線位元組流。 可以支援帶外資料傳輸機制, 
無論多大的資料都不會截斷 
SOCK_DGRAM(資料報):支援資料報(固定最大長度的無連線,不可靠的訊息),資料報超過最大長度,會被截斷.獲取到socket檔案描述符之後,還要將其繫結一個檔案上

 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
sockfd : 傳入sock的檔案描述符
addr : 用sockaddr_un表示
addrlen : 結構體長度

 

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



監聽客戶端的連線
int listen(int sockfd, int backlog);
sockfd : 檔案描述符
backlog : 連線佇列的長度

接受客戶端的連線
int accept(int socket, struct sockaddr *restrict address, socklen_t *restrict address_len);
UDS不存在客戶端地址的問題,因此這裡的addr和addrlen引數可以設定為NULL
 

Demo程式
uds-server.c
#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";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);
}


 

uds-client.c
#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;
}



參考
Linux下的IPC-UNIX Domain Socket
程序通訊之六 UDS
程序間通訊簡介(一)
Unix域套接字(Unix Domain Socket)介紹
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作者:程式手藝人 
來源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/z2066411585/article/details/78966434 
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