Linux Socket IPC

    Socket API原本是为网络通讯设计的，但后来在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、计算校验和、维护序号和应答等，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。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包两种API接口，类似于TCP和UDP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱。

  UNIX Domain Socket是全双工的，API接口语义丰富，相比其它IPC机制有明显的优越性，目前已成为使用最广泛的IPC机制，比如X Window服务器和GUI程序之间就是通过UNIX Domain Socket通讯的

  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_DGRAM或SOCK_STREAM，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()时该文件已存在，则bind()错误返回。

服务端程序为

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <stddef.h>
#include <unistd.h>

int bindSocket(char* servname)
{
    struct sockaddr_un usock;
    int ufd;
    memset(&usock, 0, sizeof(usock));
    usock.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(usock.sun_path, servname);
    if((ufd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM,0)) < 0)
    {
        perror("socket() error!");
        exit(-1);
    }
    int len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(usock.sun_path);
    if(bind(ufd, (struct sockaddr*)&usock, len) < 0)
    {
        perror("bind() error!");
        exit(-1);
    }

    return ufd;
}
int acceptSocket(int ssock,struct sockaddr_un *un)
{

    int csock, len;

    len = sizeof(struct sockaddr_un); //这句话必须有，因为len是传入传出参数，在传入时如果没有指定大小，有可能传入上次传出参数值。
    if((csock = accept(ssock, (struct sockaddr*)un, (socklen_t*)&len)) < 0)
    {
        perror("accept() error!");
        exit(-1);
    }
    len -= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path);
//    un->sun_path[len] = 0;
    printf("client file:[%s]
", un->sun_path);
    return csock;

}

int main(void)
{
    char servName[20];
    sprintf(servName,"server");
    int sfd = bindSocket(servName);
    if(listen(sfd, 5) < 0)
    {
        perror("listen() error!");
        exit(-1);
    }
    struct sockaddr_un un;
    int cfd = acceptSocket(sfd, &un);
    char buf[100];
    int s = read(cfd, buf, sizeof(buf));
    write(STDOUT_FILENO,buf,s);
}

客户端代码如下:

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>
#include <stddef.h>

int cli_connect(const char *name)
{
    int len;
    struct sockaddr_un un;
    memset(&un,0,sizeof(un));
    un.sun_family = AF_UNIX;
    sprintf(un.sun_path,"client%05d",getpid());
    int cfd;
    if((cfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0)) < 0)
    {
        perror("socket() error");
        exit(-1);
    }
    len = offsetof(struct sockaddr_un,sun_path) + strlen(un.sun_path);
    if(bind(cfd,(struct sockaddr*)&un,len) < 0)
    {
        perror("bind() error");
        exit(-1);
    }
    printf("client path=%s
", un.sun_path);
    memset(&un,0,sizeof(un));
    un.sun_family = AF_UNIX;
    sprintf(un.sun_path, name);
    len = offsetof(struct sockaddr_un,sun_path);
    len += strlen(un.sun_path);
    printf("sunpath=%s
",un.sun_path);   
 if(connect(cfd,(struct sockaddr*)&un,len) < 0)
    {
        perror("connect() error");
        exit(-1);
    }
    return cfd;
}

int main(void)
{
    int cfd = cli_connect("server");
    char *buf = "hello world! ooooo";
    if(write(cfd,buf,strlen(buf)) < 0)
        perror("error");
    return cfd;
}