计算机网络 | socket IPC（本地套接字domain）

在这里插入图片描述

欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【Linux C/C++/Python社区】一起学习和分享Linux、C、C++、Python、Matlab，机器人运动控制、多机器人协作，智能优化算法，滤波估计、多传感器信息融合，机器学习，人工智能等相关领域的知识和技术。

socket IPC（本地套接字domain）

    • 1. socket IPC
    • 2. 本地套接字通信机制
    • 3. TCP来实现本地套接字
    • 4. 客户端与服务端实现
    • 618图书推荐

专栏：《Linux从小白到大神》《网络编程》

1. 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UNIXDomain 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。
对比网络套接字地址结构和本地套接字地址结构：

struct sockaddr_in {
__kernel_sa_family_t sin_family; 			/* Address family */  	地址结构类型
__be16 sin_port;					 	/* Port number */		端口号
struct in_addr sin_addr;					/* Internet address */	IP地址
};
struct sockaddr_un {
__kernel_sa_family_t sun_family; 		/* AF_UNIX */			地址结构类型
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; 		/* pathname */		socket文件名(含路径)
};

以下程序将UNIX Domain socket绑定到一个地址。

size = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(un.sun_path);
	#define offsetof(type, member) ((int)&((type *)0)->MEMBER)

2. 本地套接字通信机制

本地套接字通信需要一个文件（伪文件，不管写不写数据，伪文件在磁盘上的大小都是0，因为伪文件实际上是内核中的一块缓冲区）。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hLJHCvOg-1678264202956)(Typora_picture_reference/1662204686756.png)]

//sys/un.h
#define UNIX_PATH_MAX 108
struct sockaddr_un {
	__kernel_sa_family_t sun_family; 
	char sun_path[UNIX_PATH_MAX];
};

在进程间通信专题中，我们讲到过管道，管道的类型是p，本地套接字的类型是s，管道和本地套接字本质都是内核缓冲区。比如管道，通过操作磁盘管道文件可以操作内核缓冲区，而实际上读写数据都是操作的内核缓冲区，所以磁盘管道文件大小一直是0，这就是伪文件，本地套接字与之类似。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VqC4AxaG-1678264202957)(Typora_picture_reference/1662204859165.png)]

本地套接字通信示意图如下，可以通过TCP或UDP实现本地套接字。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HXBzdMub-1678264202959)(Typora_picture_reference/1662204892306.png)]

3. TCP来实现本地套接字

下面介绍通过TCP来实现本地套接字的过程

  • 服务器端

    • 创建套接字

      • int lfd = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);

    • 绑定 -

    • struct sockaddr_un serv;

    • serv.sun_family = AF_LOCAL; //AF_UNIX/AF_LOCAL

    • strcpy(serv.sun_path, “server.socket”); —— 现在还不存在（linux下的文件后缀都是自己起的）

    • bind(lfd, (struct sockaddr8)&serv, len); —— 绑定成功套接字server.socket文件就被创建（我们只负责起个名字，它是在bind成功后自动被创建的）

    • 设置监听：listen();

    • 等待接收连接请求

      struct sockaddr_un client;

    • int len = sizeof(client);

    • int cfd = accept(ldf, &client, &len);

    • 通信
      • send
      • recv
    • 断开连接
      • close(cfd);
      • close(lfd);

  • 客户端

    • 创建套接字

      int fd = socket(AF_LOCAL,SOCK_STREAM, 0);

    • 绑定一个套接字文件

      struct sockaddr_un client;

      client.sun_family = AF_LOCAL;

      strcpy(client.sun_path, “client.socket”);

      bind(fd, (struct sockaddr*)&client, len);

    • 连接服务器

      struct sockaddr_un serv;

      serv.sun_family = AF_LOCAL;

      strcpy(serv.sun_path, “server.socket”); - -现在还不存在

      connect(fd, &serv, sizeof(server));

    • 通信

      • recv
      • send
    • 关闭
      • close

4. 客户端与服务端实现

server

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

#define QLEN 10
/*
* Create a server endpoint of a connection.
* Returns fd if all OK, <0 on error.
*/
int serv_listen(const char *name)
{
	int fd, len, err, rval;
	struct sockaddr_un un;

	/* create a UNIX domain stream socket */
	if ((fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
		return(-1);
	/* in case it already exists */
	unlink(name); 			

	/* fill in socket address structure */
	memset(&un, 0, sizeof(un));
	un.sun_family = AF_UNIX;
	strcpy(un.sun_path, name);
	len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(name);

	/* bind the name to the descriptor */
	if (bind(fd, (struct sockaddr *)&un, len) < 0) {
		rval = -2;
		goto errout;
	}
	if (listen(fd, QLEN) < 0) { /* tell kernel we're a server */
		rval = -3;
		goto errout;
	}
	return(fd);

errout:
	err = errno;
	close(fd);
	errno = err;
	return(rval);
}
int serv_accept(int listenfd, uid_t *uidptr)
{
	int clifd, len, err, rval;
	time_t staletime;
	struct sockaddr_un un;
	struct stat statbuf;

	len = sizeof(un);
	if ((clifd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&un, &len)) < 0)
		return(-1); /* often errno=EINTR, if signal caught */

	/* obtain the client's uid from its calling address */
	len -= offsetof(struct sockaddr_un, sun_path); /* len of pathname */
	un.sun_path[len] = 0; /* null terminate */

	if (stat(un.sun_path, &statbuf) < 0) {
		rval = -2;
		goto errout;
	}
	if (S_ISSOCK(statbuf.st_mode) == 0) {
		rval = -3; /* not a socket */
		goto errout;
	}
	if (uidptr != NULL)
		*uidptr = statbuf.st_uid; /* return uid of caller */
	/* we're done with pathname now */
	unlink(un.sun_path); 
	return(clifd);

errout:
	err = errno;
	close(clifd);
	errno = err;
	return(rval);
}
int main(void)
{
	int lfd, cfd, n, i;
	uid_t cuid;
	char buf[1024];
	lfd = serv_listen("foo.socket");

	if (lfd < 0) {
		switch (lfd) {
			case -3:perror("listen"); break;
			case -2:perror("bind"); break;
			case -1:perror("socket"); break;
		}
		exit(-1);
	}
	cfd = serv_accept(lfd, &cuid);
	if (cfd < 0) {
		switch (cfd) {
			case -3:perror("not a socket"); break;
			case -2:perror("a bad filename"); break;
			case -1:perror("accept"); break;
		}
		exit(-1);
	}
	while (1) {
r_again:
		n = read(cfd, buf, 1024);
		if (n == -1) {
		if (errno == EINTR)
		goto r_again;
	}
	else if (n == 0) {
		printf("the other side has been closed.\n");
		break;
	}
	for (i = 0; i < n; i++)
		buf[i] = toupper(buf[i]);
		write(cfd, buf, n);
	}
	close(cfd);
	close(lfd);
	return 0;
}

client

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

#define CLI_PATH "/var/tmp/" /* +5 for pid = 14 chars */
/*
* Create a client endpoint and connect to a server.
* Returns fd if all OK, <0 on error.
*/
int cli_conn(const char *name)
{
	int fd, len, err, rval;
	struct sockaddr_un un;

	/* create a UNIX domain stream socket */
	if ((fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
		return(-1);

	/* fill socket address structure with our address */
	memset(&un, 0, sizeof(un));
	un.sun_family = AF_UNIX;
	sprintf(un.sun_path, "%s%05d", CLI_PATH, getpid());
	len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(un.sun_path);

	/* in case it already exists */
	unlink(un.sun_path); 
	if (bind(fd, (struct sockaddr *)&un, len) < 0) {
		rval = -2;
		goto errout;
	}

	/* fill socket address structure with server's address */
	memset(&un, 0, sizeof(un));
	un.sun_family = AF_UNIX;
	strcpy(un.sun_path, name);
	len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen(name);
	if (connect(fd, (struct sockaddr *)&un, len) < 0) {
		rval = -4;
		goto errout;
	}
return(fd);
	errout:
	err = errno;
	close(fd);
	errno = err;
	return(rval);
}
int main(void)
{
	int fd, n;
	char buf[1024];

	fd = cli_conn("foo.socket");
	if (fd < 0) {
		switch (fd) {
			case -4:perror("connect"); break;
			case -3:perror("listen"); break;
			case -2:perror("bind"); break;
			case -1:perror("socket"); break;
		}
		exit(-1);
	}
	while (fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL) {
		write(fd, buf, strlen(buf));
		n = read(fd, buf, sizeof(buf));
		write(STDOUT_FILENO, buf, n);
	}
	close(fd);
	return 0;
}

618图书推荐

书籍是知识的海洋，计算机好书推荐
在这里插入图片描述
🔥🔥🔥618，清华社 IT BOOK 多得图书活动开始啦！活动时间为2023 年6 月7 日至6 月18 日，清华社为您精选多款高分好书，涵盖了 C++、Java、Python、前端、后端、数据库、算法与机器学习等多个IT 开发领域，适合不同层次的读者。全场5 折，扫码领券更有优惠哦！快来京东点击链接 IT BOOK多得查看详情吧！

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/27901.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

大模型研究方向0611

大模型研究方向0611

文章目录 1. 大模型自身角度认知角度2.大模型的成本角度3. 大模型的评测角度4.大模型的安全角度5. 大模型结构角度 附上刘知远老师的见解&#xff1a;https://hub.baai.ac.cn/view/27283 1. 大模型自身角度认知角度 即大模型的理解&#xff0c;现在&#xff0c;大众普遍认为L…
阅读更多...
0202性能分析-索引-MySQL

0202性能分析-索引-MySQL

1 索引语法 创建索引 CREATE [UNIQUE|FULLTEXT] INDEX index_name ON table_name(index_column_name,...);Index_name&#xff1a;规范为idx_表名_字段名... 查看索引 SHOW INDEX FROM table_name;删除索引 DROP INDEX index_name ON table_name;按照下列要求&#xff0c;创建…
阅读更多...
V5.0.X版本 EMQX安装、卸载 以及使用

V5.0.X版本 EMQX安装、卸载 以及使用

V5.0.X版本 EMQX安装、卸载 以及使用 一、卸载二、下载安装2.1 下载2.2 安装2.2.1 rpm安装2.2.2 tar安装 2.3 测试启动 三、EMQX使用 回到目录    回到末尾 EMQX为大规模分布式物联网 MQTT 消息服务器。提供高效可靠连接海量物联网设备&#xff0c;实时处理分发消息与事件流数…
阅读更多...
leangoo领歌敏捷工具中，如何快速查看项目内所有任务卡片

leangoo领歌敏捷工具中，如何快速查看项目内所有任务卡片

项目管理员能不能快捷的查看整个项目内的所有任务&#xff1f; 能不能快捷查看项目内某一个成员的所有任务&#xff1f; 能不能快捷的在项目内通过一些条件选择查看任务&#xff1f; 可以导出项目内某一个人的所有任务吗&#xff1f;方便做一些统计 等等... 这些现在Leang…
阅读更多...
武职301班-day01

武职301班-day01

实现永和小票页面 效果图 问题分析 把一个大的开发任务&#xff0c;先进行任务分析&#xff0c;把完成这个任务需要的技术点和开发步骤写出来。 开发分析 特点&#xff1a; htmlcss实现 1&#xff09;小票有宽度限制 2&#xff09;字体大小不一样&#xff0c;大部分字体大小…
阅读更多...
解决获取taro全局配置文件失败，找不到配置文件失败问题

解决获取taro全局配置文件失败，找不到配置文件失败问题

问题&#xff1a;这会导致项目初始化不成功&#xff0c;即要用vuets生成项目的话&#xff0c;依旧是wxml&#xff0c;js的文件&#xff0c;而不是vue文件 解决一&#xff1a;首先找到配置文件目录 删除taro开头的三项文件&#xff0c;再去node_modules下删除tarojs 然后去终…
阅读更多...
Python的基础语法知识

Python的基础语法知识

1、变量 变量是一个代号&#xff0c;它代表的是一个数据。 在Python中&#xff0c;定义一个变量的操作包含两个步骤&#xff1a; ①为变量起一个名字 ②为变量指定其所代表的数据 这两个步骤在同一行代码中完成。 1.1 变量的命名规则 变量名可以由任意数量的字母、数字、下划…
阅读更多...
实验五 标准ACL的配置【网络安全】

实验五 标准ACL的配置【网络安全】

实验五 标准ACL的配置【网络安全】 前言推荐实验五 标准ACL的配置问题方案步骤 最后 前言 2023-6-8 18:54:22 以下内容源自《【网络安全】》 仅供学习交流使用 推荐 配置标准ACL 实验五 标准ACL的配置 问题 络调通后&#xff0c;保证网络是通畅的。同时也很可能出现未经…
阅读更多...
vscode Delete `␍⏎·····`

vscode Delete `␍⏎·····`

在公司电脑首次拉取代码的时候&#xff0c;好多代码报错&#xff0c;在网上查了博客&#xff0c;确定是换行导致&#xff0c;但是参考网上的解决办法&#xff0c;没有解决&#xff0c;不管是设置 auto 还是命令行执行什么什么的&#xff0c;都不管用 下面介绍我的办法 首先&a…
阅读更多...
CloudFlare系列--使用第三方来自定义CDN的IP(笨牛简洁版)

CloudFlare系列--使用第三方来自定义CDN的IP(笨牛简洁版)

原文网址&#xff1a;CloudFlare系列--使用第三方来自定义CDN的IP(笨牛简洁版)_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客 简介 说明 本文介绍CloudFlare的CDN如何自定义第三方IP。 概述 CloudFlare官网接入域名的方式只能是 NS 接入&#xff0c;这样默认DNS服务器只能改为CloudFlare的D…
阅读更多...
Hibernate框架【五】——基本映射——多对多映射

Hibernate框架【五】——基本映射——多对多映射

系列文章目录 Hibernate框架【三】——基本映射——一对一映射 Hibernate框架【四】——基本映射——多对一和一对多映射 基本映射——多对多映射 系列文章目录前言一、多对多映射是什么&#xff1f;二、hibernate多对多关联映射&#xff08;单向&#xff09;1.实体结构2.示意…
阅读更多...
大麦一键生成订单截图 大麦生成购票链接

大麦一键生成订单截图 大麦生成购票链接

一键生成订单截图&#xff0c;生成购票链接 已对接支付 下载程序&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/16lN3gvRIZm7pqhvVMYYecQ?pwd6zw3
阅读更多...
【并发篇】04-05 线程池核心参数代码演示

【并发篇】04-05 线程池核心参数代码演示

B站 黑马程序员 java八股的视频笔记 自留备忘 如有错误请多多指教。 &#xff08;一&#xff09;理论知识 这道题其实就是在问java中线程池的实现类ThreadPoolExecutor&#xff0c;这个类参数最多的构造方法有7个参数。 线程池本质上就是管理一组线程&#xff0c;用来执行提交…
阅读更多...
2023最新最全面Java复习路线（含P5-P8），已收录 GitHub

2023最新最全面Java复习路线（含P5-P8），已收录 GitHub

小编整理出一篇 Java 进阶架构师之路的核心知识&#xff0c;同时也是面试时面试官必问的知识点&#xff0c;篇章也是包括了很多知识点&#xff0c;其中包括了有基础知识、Java 集合、JVM、多线程并发、spring 原理、微服务、Netty 与 RPC 、Kafka、日记、设计模式、Java 算法、…
阅读更多...
音视频技术开发周刊 | 297

音视频技术开发周刊 | 297

每周一期&#xff0c;纵览音视频技术领域的干货。 新闻投稿&#xff1a;contributelivevideostack.com。 Geenee AR为品牌商和零售商提供虚拟试穿应用 这意味着Geenee AR的虚拟试穿解决方案能够与品牌商现有的销售渠道无缝集成。 谁说苹果掉队了&#xff1f;WWDC上只字未提AI&a…
阅读更多...
九种分布式ID解决方案

九种分布式ID解决方案

背景 在复杂的分布式系统中&#xff0c;往往需要对大量的数据进行唯一标识&#xff0c;比如在对一个订单表进行了分库分表操作&#xff0c;这时候数据库的自增ID显然不能作为某个订单的唯一标识。除此之外还有其他分布式场景对分布式ID的一些要求&#xff1a; 趋势递增&#…
阅读更多...
java SSM 宿舍管理系统myeclipse开发mysql数据库springMVC模式java编程计算机网页设计

java SSM 宿舍管理系统myeclipse开发mysql数据库springMVC模式java编程计算机网页设计

一、源码特点 java SSM 宿舍管理系统是一套完善的web设计系统&#xff08;系统采用SSM框架进行设计开发&#xff0c;springspringMVCmybatis&#xff09;&#xff0c;对理解JSP java编程开发语言有帮助&#xff0c;系统具有完整的源代码和数据库&#xff0c;系统主要采用B/…
阅读更多...
JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述

JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述

JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述 JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述 文章目录 JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述前言Java语言为甚么优势巨大&#xff1f;总结 前言 JVM零基础到高级实战之内存区域分布与概述 Java语言为甚么优势巨大&#xff1f; 一处…
阅读更多...
强大的工具：APISpace IP归属地查询API

强大的工具：APISpace IP归属地查询API

引言 IP地址在互联网世界中扮演着重要的角色&#xff0c;对于许多应用程序和服务来说&#xff0c;了解IP地址的归属地信息可以提供有价值的洞察和功能。 在本文中&#xff0c;我们将介绍一种名为IP归属地-IPv4区县级 API 的强大工具&#xff0c;它提供了查询 IP 地址归属地信…
阅读更多...
网内计算：可编程数据平面和技术特定应用综述

网内计算：可编程数据平面和技术特定应用综述

网内计算&#xff1a;可编程数据平面和技术特定应用综述 摘要——与云计算相比&#xff0c;边缘计算提供了更靠近终端设备的处理&#xff0c;降低了用户体验的延迟。最新的In-Network Computing范例采用可编程网络元素在数据达到边缘或云服务器之前计算&#xff0c;促进了常见…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023