操作系统——进程间通信——网络进程间的通信-Socket套接字

网络进程间的通信-Socket套接字

    基本特点:socket是一种接口技术,抽象成一个文件操作,可以让同一台计算机的进程之间通信,也可以让不同计算机的进程通信(网络通信)

    socket在同一计算机中的进程间通信

    ★底层需要借助socket文件,进行同一计算机下的进程间通信

    int socket(int domain, int type, int protocol);

    功能:创建socket对象

    domain:

        AF_UNIX, AF_LOCAL   本地通信、进程间通信

        AF_INET             基于IPv4地址通信

        AF_INET6            基于IPv6地址通信

    type:

        SOCK_STREAM         数据流协议(本地一般选这个)

        SOCK_DGRAM          数据包协议

    protocol:

        特殊通信协议,一般不用,写0即可

    返回值:成功返回socket描述符,失败返回-1

    #include <sys/types.h>        

    #include <sys/socket.h>

    int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

                socklen_t addrlen);

    功能:绑定socket和通信地址

    sockfd:socket描述符

    addr:地址结构体指针

        实际传递的是 sockaddr_un或者sockaddr_in结构体指针,需要吧它们统一转换为sockaddr*类型,但是C语言没有自动类型识别转换

        ,需要进行强转

        //本地通信地址结构类型

        #include <sys/un.h>

        struct sockaddr_un {

            __kernel_sa_family_t sun_family; // 地址簇 domain写什么这就写什么

            char sun_path[UNIX_PATH_MAX];    //socket文件地址

        }

        //网络地址结构体类型

        #include <netinet/in.h>

        struct sockaddr_in {

            __kernel_sa_family_t    sin_family; // 地址簇 domain写什么这就写什么

            __be16      sin_port;   //端口号

            struct in_addr  sin_addr;   // IP地址

        }

        struct in_addr {

            __be32  s_addr;

        };  

    addrlen:地址结构体的字节数,用于区分sockaddr——un还是sockaddr——in

    返回值:绑定成功返回0  失败返回-1

   

    int listen(int sockfd, int backlog);

    功能:监听socket,数据流通信时使用

    sockfd:socket描述符

    backlog:等待连接socket的排队数量,默认最大值128

    返回值:成功返回0,失败返回-1

    int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

    功能:等待连接,数据流通信时使用

    sockfd:socket描述符

    addr:获取连接者的地址

    addrlen:既是输入,也是输出

        既告诉accept函数当前计算机地址结构体的字节数

    返回值:连接成功返回一个连接后的socket描述符

    注意:如果没有连接,则阻塞

    int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

    功能:连接socket

    sockfd:socket描述符

    addr:连接目标的地址结构体指针

    addrlen:地址结构体的字节数,用于区分sockaddr——un还是sockaddr——in

    返回值:连接成功返回0  失败返回-1

    本地通信的编程模型(数据流)

        进程A                               进程B

     创建socket                          创建socket

     准备通信地址(本地socket地址)          准备对方的通信地址

     绑定socket和地址                        ...

     开启监听                                ...

     等待连接                                连接

     接收/发送数据                        发送/接收数据

     关闭socket                             关闭socket

     删除socket

进程A

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/un.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

 

int main(int argc,const char* argv[])

{

    //  创建socket

    int sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);

    if(0 > sockfd)

    {

        perror("socket");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    //  准备通信地址

    struct sockaddr_un addr = {};

    addr.sun_family = AF_UNIX;

    strcpy(addr.sun_path,"sock");

    socklen_t addrlen = sizeof(addr);

    //  绑定socket和通信地址

    if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))

    {

        perror("bind");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    //  开启监听

    if(listen(sockfd,5))

    {

        perror("listen");

        return EXIT_FAILURE;

    }

   

    //  等待连接

    int con_fd = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,&addrlen);

    if(0 > con_fd)

    {

        perror("accept");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    printf("有人连接成功!\n");

    char buf[4096] = {};

    size_t buf_size = sizeof(buf);

    for(;;)

    {

        printf("recv:");

        fflush(stdout);

        //  接收数据

        read(con_fd,buf,buf_size);

        if(0 == strcmp(buf,"quit"))

        {

            printf("通信结束!\n");

            break;

        }

        printf("%s\n>>>",buf);

        //  发送数据

        scanf("%s",buf);

        write(con_fd,buf,strlen(buf)+1);

        if(0 == strcmp(buf,"quit"))

        {

            printf("通信结束!\n");

            break;

        }

    }

    //  关闭socket

    close(con_fd);

    close(sockfd);

    //  删除scoket文件

    unlink(addr.sun_path);

}  

进程B

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/un.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int main(int argc,const char* argv[])

{

    //  创建socket

    int sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0);

    if(0 > sockfd)

    {

        perror("socket");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    //  准备通信地址

    struct sockaddr_un addr = {};

    addr.sun_family = AF_UNIX;

    strcpy(addr.sun_path,"sock");

    socklen_t addrlen = sizeof(addr);

    //  连接

    if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))

    {

        perror("connect");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    printf("连接成功!\n");

    char buf[4096] = {};

    size_t buf_size = sizeof(buf);

    for(;;)

    {

        //  发送数据

        printf(">>>");

        scanf("%s",buf);

        write(sockfd,buf,strlen(buf)+1);

        if(0 == strcmp(buf,"quit"))

        {

            printf("通信结束!\n");

            break;

        }

        printf("recv:");

        fflush(stdout);

        //  接收数据

        read(sockfd,buf,buf_size);

        if(0 == strcmp(buf,"quit"))

        {

            printf("通信结束!\n");

            break;

        }

        printf("%s\n",buf);

    }

    //  关闭socket

    close(sockfd);

}