《網絡編程》Unix 域套接字
概述
Unix 域套接字是一種client和server在單主機上的 IPC 方法。Unix 域套接字不運行協議處理，不需要加入或刪除網絡報頭，無需驗證和，不產生順序號，無需發送確認報文，比因特網域套接字的效率更高。Unix 域套接字提供字節流（相似於 TCP）和數據報（相似於 UDP）兩種接口，UNIX域數據報服務是可靠的，既不會丟失消息也不會傳遞出錯。UNIX域套接字是套接字和管道之間的混合物。編程
Unix 域套接字編程
地址結構：數組
struct sockaddr_un{
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[108]; /* pathname */
};
存放在 sun_path 數組中的路徑名必須以空字符結尾。如下是把一個路徑名綁定到 Unix 域套接字上實現的程序：
/* 建立一個Unix域套接字，並bind一個路徑名 */
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>
extern void err_sys(const char *, ...);
extern void err_quit(const char *, ...);
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, size;
socklen_t len;
struct sockaddr_un addr1, addr2;
if(argc != 2)
err_quit("usage: %s <pathname>", argv[0]);
bzero(&addr1, sizeof(addr1));
addr1.sun_family = AF_UNIX;
strncpy(addr1.sun_path, argv[1], sizeof(addr1.sun_path)-1);
/* 建立一個Unix域套接字 */
if( (sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
err_sys("socket error");
/* 若路徑名在文件系統已存在，則bind會出錯；因此先調用unlink刪除要綁定的路徑名，防止bind出錯 */
unlink(argv[1]);
/* 將路徑名bind綁定到該套接字上 */
size = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(addr1.sun_path);
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr1, size) < 0)
err_sys("bind error");
/* 顯示已綁定的路徑名 */
len = sizeof(addr2);
getsockname(sockfd, (struct sockaddr *)&addr2, &len);
printf("bound name = %s, returned len = %d\n", addr2.sun_path, len);
exit(0);
}
$ ./main /tmp/sock bound name = /tmp/sock, returned len = 12 /*當該路徑名存在，且不使用unlink函數時，會出現下面提示*/ $ ./main /tmp/sock bind error: Address already in use
爲了建立一對非命名的，相互鏈接的 UNXI 域套接字，用戶可以使用socketopair函數。事實上現例如如下：網絡
#include <sys/socket.h> int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sockfd[2]); /* 返回值：若成功則返回0，出錯則返回-1 */ /* 說明 * 參數 domain 必須是 AF_LOCAL 或 AF_UNIX，protocol 必須爲 0，type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM，新建立的兩個套接字描寫敘述符做爲sockfd[0]和sockfd[1]返回；
Unix 域套接字函數
與因特網域套接字相比，Unix 域套接字有下面的差異：dom
- 由 bind 建立的路徑名默認訪問權限應爲 0777，並按當前 umask 值進行改動；
- 路徑名必須是一個絕對路徑名，避免使用相對路徑名。因爲它的解析依賴於調用者的當前工做文件夾，若server綁定的是一個相對路徑名，則client和server必須在一樣的文件夾才幹正常工做；
- 在 connect 調用中指定的路徑名必須是一個當前綁定在某個已打開的 Unix 域套接字上的路徑名，而且套接字類型必須一致；
- 調用 connect 鏈接一個 Unix 域套接字涉及的權限測試等價於調用 open 以僅僅寫方式訪問對應的路徑名；
- Unix 域字節流套接字相似於 TCP 套接字：它們都爲進程提供一個無記錄邊界的字節流接口；
- 在 Unix 域字節流套接字中，若 connect 調用時發現監聽套接字的隊列已滿，則立刻返回 ECONNREFUSED 錯誤。而 TCP 套接字遇到這樣的狀況，TCP 監聽套接字忽略這些到達的 SYN 鏈接請求，TCP client則會重發數次 SYN 報文段；
- Unix 域數據報套接字相似於 UDP 套接字：它們都提供一個保留記錄邊界的不可靠數據報；
- 爲一個未綁定路徑名的 Unix 套接字發送數據時，不會本身主動給該套接字綁定一個路徑名。而 UDP 套接字在給一個未綁定的 UDP 套接字發送數據時，會本身主動爲其綁定一個暫時port；
Unix 域字節流編程
server程序：socket
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/un.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>
#define QLEN 1024
typedef void Sigfunc(int);
extern void err_sys(const char *, ...);
extern void err_quit(const char *, ...);
extern void str_echo(int);
static Sigfunc *MySignal(int signo, Sigfunc *func);
static Sigfunc *M_signal(int signo, Sigfunc *func);
static void sig_chld(int);
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, conndfd, size;
socklen_t len;
pid_t childpid;
struct sockaddr_un cliaddr, servaddr;
if(argc != 2)
err_quit("usage: %s <pathname>", argv[0]);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(servaddr.sun_path, argv[1]);
/* 建立一個Unix域套接字 */
if( (sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
err_sys("socket error");
/* 若路徑名在文件系統已存在，則bind會出錯；因此先調用unlink刪除要綁定的路徑名，防止bind出錯 */
unlink(argv[1]);
/* 將路徑名bind綁定到該套接字上 */
size = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(servaddr.sun_path);
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, size) < 0)
err_sys("bind error");
/* 監聽套接字 */
if(listen(sockfd, QLEN) < 0)
{
close(sockfd);
err_sys("listen error");
}
/* 信號處理 */
MySignal(SIGCHLD, sig_chld);
for( ; ;)
{
len = sizeof(cliaddr);
if( (conndfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len)) < 0)
{
if(errno == EINTR)
continue;
else
err_sys("accept error");
}
}
if( (childpid = fork()) == 0)
{
close(sockfd);
str_echo(conndfd);
exit(0);
}
close(conndfd);
}
void sig_chld(int signo)
{
pid_t pid;
int stat;
while( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0)
printf("child %d terminated\n", pid);
return;
}
static Sigfunc *MySignal(int signo, Sigfunc *func)
{
Sigfunc *sigfunc;
if( (sigfunc = M_signal(signo, func)) == SIG_ERR)
err_sys("signal error");
return (sigfunc);
}
static Sigfunc *M_signal(int signo, Sigfunc *func)
{
struct sigaction act, oact;
/* 設置信號處理函數 */
act.sa_handler = func;
/* 初始化信號集 */
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
if(signo == SIGALRM)
{/* 如果SIGALRM信號，則系統不會本身主動從新啓動 */
#ifdef SA_INTERRUPT
act.sa_flags |= SA_INTERRUPT;
#endif
}
else
{/* 其他信號設置爲系統會本身主動從新啓動 */
#ifdef SA_RESTART
act.sa_flags |= SA_RESTART;
#endif
}
/* 調用 sigaction 函數 */
if(sigaction(signo, &act, &oact) < 0)
return(SIG_ERR);
return(oact.sa_handler);
}
client程序：
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
extern void err_sys(const char *, ...);
extern void err_quit(const char *, ...);
extern void str_cli(FILE *, int);
int
main(int argc, char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_un servaddr;
if(argc != 2)
err_quit("usage: %s <pathname>", argv[0]);
if( (sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
err_sys("socket error");
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(servaddr.sun_path, argv[1]);
int err;
err = connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
if( err < 0)
err_sys("connect error");
str_cli(stdin, sockfd); /* do it all */
exit(0);
}
參考資料：
《Unix 網絡編程》函數
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