socketpair函数用法[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

Unix套接字好像是套接字和管道的混合，socketpair()可以创建一对无命名的、相互连接的Unix域套接字。

管道历史上，它们是半双工的（数据只能在一个方向上流动），但是现在也有全双工管道。管道只能在具有共同祖先的两个进程之间使用，通常一个管道由一个进程创建，在进程调用fork之后，这个管道就你能在父进程和子进程之间使用了。

socketpair()函数的声明：

#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sockfd[2])； socketpair()函数用于创建一对无名的、相互连接的套接字。 如果函数成功，则返回0，创建好的套接字分别是sv[0]和sv[1]；否则返回-1，错误码保存于errno中。

基本用法： 1. 这对套接字可以用于全双工通信，每一个套接字既可以读也可以写。例如，可以往sockfd[0]中写，从sockfd[1]中读；或者从sockfd[1]中写，从sockfd[0]中读； 2. 如果往一个套接字(如sockfd[0])中写入后，再从该套接字读时会阻塞，只能在另一个套接字中(sockfd[1])上读成功； 3. 读、写操作可以位于同一个进程，也可以分别位于不同的进程，如父子进程。如果是父子进程时，一般会功能分离，一个进程用来读，一个用来写。因为文件描述符sockfd[0]和sockfd[1]是进程共享的，所以读的进程要关闭写描述符, 反之，写的进程关闭读描述符。 举例： 一、读写操作位于同一进程

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <error.h> #include <errno.h> #include <sys/socket.h> #include <stdlib.h> const char* str = “SOCKET PAIR TEST.”; int main(int argc, char* argv[]){ char buf[128] = {0}; int socket_pair[2]; pid_t pid; if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, socket_pair) == -1 ) { printf(“Error, socketpair create failed, errno(%d): %s\n”, errno, strerror(errno)); return EXIT_FAILURE; } int size = write(socket_pair[0], str, strlen(str)); //可以读取成功； read(socket_pair[1], buf, size); printf(“Read result: %s\n”,buf); return EXIT_SUCCESS; } 二、读写操作位于不同进程

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <error.h> #include <errno.h> #include <sys/socket.h> #include <stdlib.h> const char* str = “SOCKET PAIR TEST.”; int main(int argc, char* argv[]){ char buf[128] = {0}; int socket_pair[2]; pid_t pid; if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, socket_pair) == -1 ) { printf(“Error, socketpair create failed, errno(%d): %s\n”, errno, strerror(errno)); return EXIT_FAILURE; } pid = fork(); if(pid < 0) { printf(“Error, fork failed, errno(%d): %s\n”, errno, strerror(errno)); return EXIT_FAILURE; } else if(pid > 0) { //关闭另外一个套接字 close(socket_pair[1]); int size = write(socket_pair[0], str, strlen(str)); printf(“Write success, pid: %d\n”, getpid()); } else if(pid == 0) { //关闭另外一个套接字 close(socket_pair[0]); read(socket_pair[1], buf, sizeof(buf)); printf(“Read result: %s, pid: %d\n”,buf, getpid()); } for(;;) { sleep(1); } return EXIT_SUCCESS; } sendmsg, recvmsg , send函数的使用 sendmsg, recvmsg , send三个函数的头文件：

#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> sendmsg函数 定义函数

int sendmsg(int s, const strcut msghdr *msg, unsigned int flags);

函数说明：sendmsg()用来将数据由指定的socket传给对方主机. 参数s：为已建立好连线的socket, 如果利用UDP协议则不需经过连线操作. 参数msg：指向欲连线的数据结构内容, 参数flags 一般默认为0, 详细描述请参考send(). 返回值：成功返回发送的字节数，出错返回-1

recvmsg函数 定义函数

int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, unsigned int flags); 函数说明：recvmsg()用来接收远程主机经指定的socket 传来的数据. 参数s 为已建立好连线的socket, 如果利用UDP 协议则不需经过连线操作. 参数msg 指向欲连线的数据结构内容, 参数flags 一般设0, 详细描述请参考send(). 返回值：成功则返回接收到的字符数, 失败则返回-1, 错误原因存于errno 中.

send函数 定义函数：int send(int s, const void * msg, int len, unsigned int falgs); 函数说明：send()用来将数据由指定的socket 传给对方主机. 参数s 为已建立好连接的socket. 参数msg 指向欲连线的数据内容. 参数len 则为数据长度. 参数flags 一般设0, 其他数值定义如下： MSG_OOB 传送的数据以out-of-band 送出. MSG_DONTROUTE 取消路由表查询 MSG_DONTWAIT 设置为不可阻断运作 MSG_NOSIGNAL 此动作不愿被SIGPIPE 信号中断. 返回值：成功则返回实际传送出去的字符数, 失败返回-1. 错误原因存于errno.

结构msghdr定义如下：

struct msghdr { void *msg_name; //发送或接收数据的地址 socklen_t msg_namelen; //地址长度 strcut iovec * msg_iov; //要发送或接受数据 size_t msg_iovlen; //容器数据长度 void * msg_control; //附属数据 size_t msg_controllen; //附属数据长度 int msg_flags; //接收消息的标志 }; 返回值：成功则返回实际传送出去的字符数, 失败返回-1, 错误原因存于errno 错误代码：

1、EBADF 参数s 非合法的socket 处理代码. 2、EFAULT 参数中有一指针指向无法存取的内存空间 3、ENOTSOCK 参数s 为一文件描述词, 非socket. 4、EINTR 被信号所中断. 5、EAGAIN 此操作会令进程阻断, 但参数s 的socket 为不可阻断. 6、ENOBUFS 系统的缓冲内存不足 7、ENOMEM 核心内存不足 EINVAL 传给系统调用的参数不正确. 附属数据msg_control结构 控制信息头部本身由下面的C结构定义：

struct cmsghdr { socklen_t cmsg_len; int cmsg_level; int cmsg_type; /* u_char cmsg_data[]; */ }; 其成员描述如下：

成员 描述 cmsg_len 附属数据的字节计数，这包含结构头的尺寸。这个值是由CMSG_LEN()宏计算的。 cmsg_level 这个值表明了原始的协议级别(例如，SOL_SOCKET)。 cmsg_type 这个值表明了控制信息类型(例如，SCM_RIGHTS)。 cmsg_data 这个成员并不实际存在，用来指明实际的额外附属数据所在的位置。 用sendmsg来传递数据程序实例

/*sendmsg.c*/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int main(int argc,char *argv[]) { int ret; /* 返回值 */ int sock[2]; /* 套接字对 */ struct msghdr msg; struct iovec iov[1]; char send_buf[100] = “it is a test”; struct msghdr msgr; struct iovec iovr[1]; char recv_buf[100]; /* 创建套接字对 */ ret = socketpair(AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0,sock); if(ret == -1){ printf(“socketpair err\n”); return 1; } /* sock[1]发送数据到本地主机 */ bzero(&msg, sizeof(msg)); msg.msg_name = NULL; /* void*类型 NULL本地地址*/ msg.msg_namelen = 0; iov[0].iov_base = send_buf; iov[0].iov_len = sizeof(send_buf); msg.msg_iov = iov;//要发送或接受数据设为iov msg.msg_iovlen = 1;//1个元素 printf(“开始发送数据：\n”); printf(“发送的数据为: %s\n”, send_buf); ret = sendmsg(sock[1], &msg, 0 ); if(ret == -1 ){ printf(“sendmsg err\n”); return -1; } printf(“发送成功！\n”); /* 通过sock[0]接收发送过来的数据 */ bzero(&msg, sizeof(msg)); msgr.msg_name = NULL; msgr.msg_namelen = 0; iovr[0].iov_base = &recv_buf; iovr[0].iov_len = sizeof(recv_buf); msgr.msg_iov = iovr; msgr.msg_iovlen = 1; ret = recvmsg(sock[0], &msgr, 0); if(ret == -1 ){ printf(“recvmsg err\n”); return -1; } printf(“接收成功!\n”); printf(“收到数据为: %s\n”, recv_buf); /* 关闭sockets */ close(sock[0]); close(sock[1]); return 0; } 执行程序结果：

yu@ubuntu:~/Linux/217/pro_pool/socketpair gcc -o sendmsg sendmsg.c yu@ubuntu:~/Linux/217/pro_pool/socketpair ./sendmsg 开始发送数据： 发送的数据为: it is a test 发送成功！ 接收成功! 收到数据为: it is a test 程序分析：由套接字sock[1]发数据到本地主机，由套接字sock[0]接收发送过来的数据。

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