一、进程间通信-socket套接字

基本特征

socket是一种接口技术，被抽象了一种文件操作，可以让同一计算机中的不同进程之间通信，也可以让不同计算机中的进程之间通信(网络通信)

本地进程间通信编程模型：

         进程A                           进程B
     创建socket对象                   创建socket对象
准备通信地址(本地socket文件)            准备通信地址
    绑定sokect对象和地址                  ...
         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文件  

注意：底层需要借助socket文件，才能进行同一计算机不同进程的通信

相关函数

socket ：创建socket对象

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
        SOCK_DGRAM      数据报协议
    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

bind   ：绑定socket和通信地址

 int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
     功能：绑定socket和通信地址(文件路径\网络地址)
     sockfd：socket描述符
     addr：地址结构体
     addrlen：地址结构体的字节数，用于区分是sockaddr_in还是sockaddr_un
     返回值：成功0 失败-1

• 实际使用传递的地址结构体 sockaddr_un或者sockaddr_in，但是传参时要把它们转换成sockaddr，因为C语言没有自建类型的自动类型识别，因此要强转

①本地通信使用

#include <sys/un.h>
        struct sockaddr_un {
            __kernel_sa_family_t sun_family; // 地址簇domain写啥它写啥
            char sun_path[UNIX_PATH_MAX];   // socket文件路径
        };

②网络通信时使用

#include <netinet/in.h>
        struct sockaddr_in {
        __kernel_sa_family_t  sin_family; //地址簇domain写啥它写啥
        __be16        sin_port;   // 端口号
        struct in_addr    sin_addr;   // IP地址结构体
        };

  struct in_addr {
            __be32  s_addr;     //  IP地址数据
        };                

litsen  ：监听已经绑好的socket

int listen(int sockfd, int backlog);
    功能：监听已经绑定好的socket
    sockfd：socket描述符
    backlog：监听等待连接的排队数量 默认最大128
    返回值：返回值：成功0 失败-1    

accept ：等待连接

int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);
    功能：等待连接
    sockfd：socket描述符
    addr：获取连接者的地址，不想获取可以给NULL
    addrlen：获取连接者的通信地址结构体字节数，不想获取可以给NULL
    返回值：成功返回一个针对该连接的新的socket描述符，失败返回-1      

注意：

1、如果没有连接，那么该函数会阻塞等待

2、如果要获取连接者的地址，后面两个参数都需要传递

3、addrlen要获取时，先要给addrlen传递addr的字节数，才能获取连接者的ip

connect ：连接socket

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
    功能：连接socket
    sockfd：socket描述符
    addr：目标地址
    addrlen：目标地址结构体的字节数
    返回值：成功0 失败-1

send ：发送数据

ssize_t send(int sockfd,const void *buf,size_t len,int flags);
    功能：向建立连接之后的socket发送数据，数据流通信使用
    sockfd：建立连接之后socket描述符
    buf：待发送的数据内存首地址
    len：要发送的字节数
    flags：一般写0阻塞发送即可
        MSG_DONTWAIT 不阻塞
        MSG_OOB      优先紧急数据
    返回值：成功发送的字节数，出错返回-1

recv ：接受数据

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
    功能：从建立连接的socket中接收数据，数据流通信使用
    sockfd：建立连接之后socket描述符
    buf：存储接收的数据的内存首地址
    len：buf的字节数
    flags：一般写0阻塞接收即可
        MSG_DONTWAIT 不阻塞
    返回值：成功接收到的字节数，-1出现错误，正常断开返回0

close ：关闭socket

close(fd)
    功能：关闭socket

实例

• local_A

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>

int main(int argc,const char* argv[])
{
	//	创建socket
	int sockfd = socket(AF_LOCAL,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_LOCAL;
	strcpy(addr.sun_path,"sock");
	socklen_t addrlen = sizeof(addr);

	//	绑定socket和通信地址 绑定成功 socket文件就会创建
	if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))
	{
		perror("bind");
		return EXIT_FAILURE;
	}

	//	监听
	if(listen(sockfd,5))
	{
		perror("listen");
		return EXIT_FAILURE;
	}

	printf("等待连接中...\n");
	
	//	等待连接
	int acc_fd = accept(sockfd,NULL,NULL);
	if(0 > acc_fd)
	{
		perror("accept");
		return EXIT_FAILURE;
	}

	char buf[4096] = {};
	printf("有进程连接了...\n");
	for(;;)
	{
		//	接收数据	
		printf("recv...\n");
		ssize_t size = recv(acc_fd,buf,sizeof(buf),0);
		if(0 >= size)
		{
			perror("recv");
			break;
		}
		if(0 == strncmp(buf,"quit",4))
		{
			printf("对方结束通信\n");
			break;
		}
		printf("recv:%s\n>>>",buf);

		//	发送数据
		scanf("%s",buf);
		size = send(acc_fd,buf,strlen(buf)+1,0);
		if(0 > size)
		{
			perror("send");
			break;
		}
		if(0 == strncmp(buf,"quit",4))
		{
			printf("我方结束通信\n");
			break;
		}
	}
	//	关闭socket
	close(acc_fd);
	close(sockfd);
	//	删除socket文件
	unlink(addr.sun_path);
}

• local_B

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>

int main(int argc,const char* argv[])
{
	//	创建socket
	int sockfd = socket(AF_LOCAL,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_LOCAL;
	strcpy(addr.sun_path,"sock");
	socklen_t addrlen = sizeof(addr);

	//	连接
	if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))
	{
		perror("connect");
		return EXIT_FAILURE;
	}

	char buf[4096] = {};
	printf("连接成功了...\n");
	for(;;)
	{
		//	发送数据
		printf(">>>");
		scanf("%s",buf);
		ssize_t size = send(sockfd,buf,strlen(buf)+1,0);
		if(0 > size)
		{
			perror("send");
			break;
		}
		if(0 == strncmp(buf,"quit",4))
		{
			printf("我方结束通信\n");
			break;
		}

		//	接收数据	
		printf("recv...\n");
		size = recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
		if(0 >= size)
		{
			perror("recv");
			break;
		}
		if(0 == strncmp(buf,"quit",4))
		{
			printf("对方结束通信\n");
			break;
		}
		printf("recv:%s\n",buf);
	}
	//	关闭socket
	close(sockfd);
}