C語言中socketpair的用法介紹

本篇內容主要講解“C語言中socketpair的用法介紹”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C語言中socketpair的用法介紹”吧!

socketpair()函數的聲明：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socketpair(int d, int type, int protocol, int sv[2])；

socketpair()函數用于創建一對無名的、相互連接的套接子。 
如果函數成功，則返回0，創建好的套接字分別是sv[0]和sv[1]；否則返回-1，錯誤碼保存于errno中。

基本用法： 

1. 這對套接字可以用于全雙工通信，每一個套接字既可以讀也可以寫。例如，可以往sv[0]中寫，從sv[1]中讀；或者從sv[1]中寫，從sv[0]中讀； 

2. 如果往一個套接字(如sv[0])中寫入后，再從該套接字讀時會阻塞，只能在另一個套接字中(sv[1])上讀成功； 

3. 讀、寫操作可以位于同一個進程，也可以分別位于不同的進程，如父子進程。如果是父子進程時，一般會功能分離，一個進程用來讀，一個用來寫。因為文件描述副sv[0]和sv[1]是進程共享的，所以讀的進程要關閉寫描述符, 反之，寫的進程關閉讀描述符。 

舉例： 

一、讀寫操作位于同一進程

#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));
    //可以讀取成功；
    read(socket_pair[1], buf, size);
    printf("Read result: %s\n",buf);
    return EXIT_SUCCESS;    
}

二、讀寫操作位于不同進程

#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) {
        //關閉另外一個套接字
        close(socket_pair[1]);
        int size = write(socket_pair[0], str, strlen(str));
        printf("Write success, pid: %d\n", getpid());
 
    } else if(pid == 0) {
        //關閉另外一個套接字
        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函數的使用

sendmsg, recvmsg , send三個函數的頭文件：

#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>

sendmsg函數 
定義函數

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

函數說明：sendmsg()用來將數據由指定的socket傳給對方主機. 
參數s：為已建立好連線的socket, 如果利用UDP協議則不需經過連線操作. 
參數msg：指向欲連線的數據結構內容, 參數flags 一般默認為0, 詳細描述請參考send(). 
返回值：成功返回發送的字節數，出錯返回-1

recvmsg函數 
定義函數

int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, unsigned int flags);

函數說明：recvmsg()用來接收遠程主機經指定的socket 傳來的數據. 
參數s 為已建立好連線的socket, 如果利用UDP 協議則不需經過連線操作. 
參數msg 指向欲連線的數據結構內容, 
參數flags 一般設0, 詳細描述請參考send(). 
返回值：成功則返回接收到的字符數, 失敗則返回-1, 錯誤原因存于errno 中.

send函數 
定義函數：int send(int s, const void * msg, int len, unsigned int falgs); 
函數說明：send()用來將數據由指定的socket 傳給對方主機. 
參數s 為已建立好連接的socket. 
參數msg 指向欲連線的數據內容. 
參數len 則為數據長度. 
參數flags 一般設0, 其他數值定義如下： 
MSG_OOB 傳送的數據以out-of-band 送出. 
MSG_DONTROUTE 取消路由表查詢 
MSG_DONTWAIT 設置為不可阻斷運作 
MSG_NOSIGNAL 此動作不愿被SIGPIPE 信號中斷. 
返回值：成功則返回實際傳送出去的字符數, 失敗返回-1. 錯誤原因存于errno.

結構msghdr定義如下：

struct msghdr
{
    void *msg_name; //發送或接收數據的地址
    socklen_t msg_namelen; //地址長度
    strcut iovec * msg_iov; //要發送或接受數據
    size_t msg_iovlen; //容器數據長度
    void * msg_control; //附屬數據
    size_t msg_controllen; //附屬數據長度
    int msg_flags; //接收消息的標志
};

返回值：成功則返回實際傳送出去的字符數, 失敗返回-1, 錯誤原因存于errno 
錯誤代碼：

1、EBADF 參數s 非合法的socket 處理代碼.
2、EFAULT 參數中有一指針指向無法存取的內存空間
3、ENOTSOCK 參數s 為一文件描述詞, 非socket.
4、EINTR 被信號所中斷.
5、EAGAIN 此操作會令進程阻斷, 但參數s 的socket 為不可阻斷.
6、ENOBUFS 系統的緩沖內存不足
7、ENOMEM 核心內存不足 EINVAL 傳給系統調用的參數不正確.

附屬數據msg_control結構 
控制信息頭部本身由下面的C結構定義：

struct cmsghdr {
    socklen_t cmsg_len;
    int       cmsg_level;
    int       cmsg_type;
/* u_char     cmsg_data[]; */
};

其成員描述如下：

成員             描述
cmsg_len        附屬數據的字節計數，這包含結構頭的尺寸。這個值是由CMSG_LEN()宏計算的。
cmsg_level      這個值表明了原始的協議級別(例如，SOL_SOCKET)。
cmsg_type       這個值表明了控制信息類型(例如，SCM_RIGHTS)。
cmsg_data       這個成員并不實際存在，用來指明實際的額外附屬數據所在的位置。

用sendmsg來傳遞數據程序實例

/*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];    /* 套接字對 */
    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];
 
    /* 創建套接字對 */
    ret = socketpair(AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0,sock);
    if(ret == -1){
        printf("socketpair err\n");
        return 1;   
    }
 
    /* sock[1]發送數據到本地主機  */
    bzero(&msg, sizeof(msg));
    msg.msg_name = NULL;        /* void*類型 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;//要發送或接受數據設為iov
    msg.msg_iovlen = 1;//1個元素
 
    printf("開始發送數據：\n");
    printf("發送的數據為: %s\n", send_buf);
    ret = sendmsg(sock[1], &msg, 0 );
    if(ret == -1 ){
        printf("sendmsg err\n");
        return -1;
    }
    printf("發送成功！\n");
 
    /* 通過sock[0]接收發送過來的數據 */
    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("收到數據為: %s\n", recv_buf);
 
    /* 關閉sockets */
    close(sock[0]);
    close(sock[1]);
 
    return 0;
}

執行程序結果：

yu@ubuntu:~/Linux/217/pro_pool/socketpair$ gcc -o sendmsg sendmsg.c

yu@ubuntu:~/Linux/217/pro_pool/socketpair$ ./sendmsg
開始發送數據：
發送的數據為: it is a test
發送成功！
接收成功! 

接到數據為：it is a test

程序分析：由套接字sock[1]發數據到本地主機，由套接字sock[0]接收發送過來的數據。

到此，相信大家對“C語言中socketpair的用法介紹”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！