ubuntu实现unix domain socket通信

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的socket通信和网络socket不同的地方在于地址格式不同，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。

接下来是server端代码和client代码：

/****************** server program *****************/#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <sys/un.h>int main(){    int sockfd,newfd,ret,recv_num,recv_num_total=0;    char buf[50];    struct sockaddr_un server_addr;    remove("/myfiles/test/server.socket");/*不管有没有，先删除一下，否则如果该文件已经存在的的话，bind会失败。*/    memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));    server_addr.sun_family=AF_UNIX;    strcpy(server_addr.sun_path,"/myfiles/test/server.socket");    sockfd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);    if (sockfd<0)    {        printf("调用socket函数建立socket描述符出错！\n");         exit(1);    }    printf("调用socket函数建立socket描述符成功！\n");    ret=bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(server_addr));    if (ret<0)    {        printf("调用bind函数绑定套接字与地址出错！\n");         exit(2);    }    printf("调用bind函数绑定套接字与地址成功！\n");    ret=listen(sockfd,4);    if (ret<0)    {        printf("调用listen函数出错，无法宣告服务器已经可以接受连接！\n");         exit(3);    }    printf("调用listen函数成功，宣告服务器已经可以接受连接请求！\n");    newfd=accept(sockfd,NULL,NULL);/*newfd连接到调用connect的客户端*/    if (newfd<0)    {        printf("调用accept函数出错，无法接受连接请求，建立连接失败！\n");         exit(4);    }    printf("调用accept函数成功，服务器与客户端建立连接成功！\n");    while (1)    {        recv_num=recv(newfd,buf,24,0);        if (recv_num<0)            printf("调用recv接受失败！\n");        else        {            recv_num_total+=recv_num;            printf("调用recv函数成功，本次接受到%d个字节，内容为：\"%s\"。共受到%d个字节的数据。\n",recv_num,buf,recv_num_total);        }        sleep(2);    }}

/****************** client program *****************/#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <sys/un.h>int main(){    int sockfd,ret,send_num,send_num_total=0;    char buf[]="this is my socket data.";    struct sockaddr_un server_addr;    memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));    server_addr.sun_family=AF_UNIX;    strcpy(server_addr.sun_path,"/myfiles/test/server.socket");    sockfd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);    if (sockfd<0)    {        printf("调用socket函数建立socket描述符出错！\n");        exit(1);    }    printf("调用socket函数建立socket描述符成功！\n");    ret=connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(server_addr));    if (ret<0)    {        printf("调用connect函数失败，客户端连接服务器失败!\n ");        exit(2);    }    printf("调用connect函数成功，客户端连接服务器成功！\n");    while (1)    {        send_num=send(sockfd,buf,sizeof(buf),MSG_DONTWAIT);        if (send_num<0)            printf("调用send函数失败！");        else        {            send_num_total+=send_num;            printf("调用send函数成功，本次发送%d个字节，内容为：\"%s\"。目前共发送了%d个字节的数据。\n",send_num,buf,send_num_total);        }        sleep(2);    }}

两个程序通过gcc编译完成后，运行server时，出现了一个问题：

查看程序发现，这里调用bind函数需要创建一个socket文件，因此需要对目录有写的权限，利用ls命令查看目录发现目录只有读和执行的权限，

因此利用chmod更改目录权限：sudo chmod -R 777 /myfiles/test

改后重新执行程序，成功运行server端程序

接着打开一个新的终端，运行client程序，两者通信成功

在这里发现代码有一些bug，比如当终止client服务时，server端还是会显示，调用recv函数成功。如下所示

查看recv函数的用法可以发现：

当应用程序调用recv函数时，

    （1）recv先等待s的发送缓冲中的数据被协议传送完毕，如果协议在传送s的发送缓冲中的数据时出现网络错误，那么recv函数返回SOCKET_ERROR，

    （2）如果s的发送缓冲中没有数据或者数据被协议成功发送完毕后，recv先检查套接字s的接收缓冲区，如果s接收缓冲区中没有数据或者协议正在接收数据，那么recv就一直等待，直到协议把数据接收完毕。当协议把数据接收完毕，recv函数就把s的接收缓冲中的数据copy到buf中（注意协议接收到的数据可能大于buf的长度，所以 在这种情况下要调用几次recv函数才能把s的接收缓冲中的数据copy完。recv函数仅仅是copy数据，真正的接收数据是协议来完成的），

    recv函数返回其实际copy的字节数。如果recv在copy时出错，那么它返回SOCKET_ERROR；如果recv函数在等待协议接收数据时网络中断了，那么它返回0。

上述情况属于网络中断，recv返回的是0。因此只要加上一个判断，当recv返回的数据是0时，则显示网络断开即可。