嵌入式学习——3——域套接字UNIX

1、域套接字UNIX

1、域套接字是最原始的套接字通信方式，是完成同一主机之间多个进程间通信

2、由于不需要跨主机进行通信了，那么就无需使用ip地址和端口号了

3、通信本质：依然使用的是内核空间

4、域套接字的通信介质为套接字文件 bcd-lsp

5、域套接字也分为流式域套接字 和报式域套接字
6、跟网络通信中相关函数的区别

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

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

**功能：**为网络通信提供一个端点，并返回该端点的文件描述符，文件描述符使用原则为最小未分配原则

参数：

domain：通信域，可以选择协议族

Name Purpose Man page

AF_UNIX, AF_LOCAL 非跨主机通信 详细信息请看 man 7 unix

**type:**指定通信语义，常用的通信语义如下

SOCK_STREAM 支持传输层的TCP通信方式

SOCK_DGRAM 支持传输层的UDP通信方式

SOCK_RAW 支持原始套接字通信

**protocol：**当第二个参数中没有指定对应传输协议时，第三个参数要指定，如果第二个参数中已经确定了传输协议，那么第三个参数填0即可

1.如果参数type 是 SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM时，参数protocol可以填0

2.如果参数type 没有指定是TCP还是UDP通信时，第三个参数protocol可以使用 IPPROTO_TCP或IPPROTO_UDP来确定

返回值：成功返回一个新的套接字文件描述符，失败返回-1 并置位错误码
7、地址信息结构体的不同

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

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

**功能：**为给定的套接字文件描述符绑定IP地址和端口号

参数：

**sockfd ：**要被绑定的套接字文件描述符

**addr ：**通用地址信息结构体，实际的地址信息，取决于地址族，

AF_INET 参见 man 7 ip , '

'AF_UNIX 参见 man 7 unix

对于本地通信的套接字地址信息结构体：

struct sockaddr_un {

sa_family_t sun_family; /* 通信域 */

char sun_path[108]; /* 套接字文件路径 */

};

/* 套接字文件路径 */ 必须是不存在的文件

addrlen: addr的大小

返回值： 成功 0，失败 -1 并置位错误码
8、判断文件是否存在,以及删除文件

#include <unistd.h>

int access(const char *pathname, int mode);

功能：判断给定的文件是否具有给定的权限

参数1：要判断的文件路径

参数2：要判断的权限

R_OK:读权限

W_OK：写权限

X_OK：可执行权限

F_OK：是否存在

返回值：如果文件存在并具有要求的所有权限，则返回0，否则返回-1并置位错误码

int unlink(const char *pathname);

功能：删除指定的文件

参数：要删除的文件路径

返回值：成功 0，失败 -1 并置位错误码

2、流式域套接字

2.1 服务器端实现

int main()
{
    //1、为通信创建一个端点
    int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
   
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }


    //判断要绑定的套接字文件是否存在？
    if(access("./unix", F_OK) == 0)
    {
        //说明文件存在，要将其删除
        if(unlink("./unix") ==-1)
        {
            perror("unlink error");
            return -1;
        }
    }


    //2、绑定ip和端口号
    //2.1 准备地址信息结构体
    struct sockaddr_un sun;
    sun.sun_family = AF_UNIX;    //通信域
    strcpy(sun.sun_path , "./unix");         //套接字文件路径


    //2.2 绑定工作:必须绑定一个不存在的套接字文件
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) ==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");

  
    //3、将套接字设置成被动监听状态
    if(listen(sfd, 128)==-1)
    {
        perror("listen error");
        return -1;
    }
    printf("listen success\n");

    //4、阻塞等待客户端的连接
    //4.1 定义用于接受客户端信息的容器
    struct sockaddr_un cun;
    socklen_t addrlen = sizeof(cun);

    int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cun, &addrlen);
    if(newfd == -1)
    {
        perror("accept error");
        return -1;
    }

    printf("[%s]:发来连接请求\n", cun.sun_path);

    //5、与客户端进行相互通信
    char rbuf[128] = "";            //读取消息内容的容器

    while(1)
    {
        //清空容器
        bzero(rbuf, sizeof(rbuf));

        //从套接字中读取数据
        //int res = read(newfd, rbuf, sizeof(rbuf));
        int res = recv(newfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);
        if(res == 0)
        {
            printf("客户端已经下线\n");
            break;
        }

        //将读取的消息展示出来
        printf("[%s]:%s\n", cun.sun_path, rbuf);

        //将收到的消息处理一下，回复给客户端
        strcat(rbuf, "*_*");

        //讲消息发送给客户端
        send(newfd, rbuf, strlen(rbuf), 0);
        printf("发送成功\n");
    }

    //6、关闭套接字
    close(newfd);
    close(sfd);
    return 0;
}

2.2 客户端实现

int main()
{
    //1、创建用于通信的套接字文件描述符
    int cfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
    if(cfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    //判断要绑定的套接字文件是否存在？
    if(access("./linux", F_OK) == 0)
    {
        //说明文件存在，要将其删除
        if(unlink("./linux") ==-1)
        {
            perror("unlink error");
            return -1;
        }
    }


    //2、绑定IP地址和端口号 
    //2.1 填充客户端地址信息结构体
    struct sockaddr_un cun;
    cun.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(cun.sun_path, "./linux");

    //2.2 绑定
    if( bind(cfd, (struct sockaddr*)&cun, sizeof(cun)) ==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");
    
    
    
    //3、连接服务器
    //3.1 准备对端地址信息结构体
    struct sockaddr_un sun;
    sun.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(sun.sun_path, "./unix");

    //3.2 连接服务器
    if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun))==-1)
    {
        perror("connect error");
        return -1;
    }
    printf("connect success\n");
    
    //4、数据收发
    char wbuf[128] = "";
    char rbuf[128] = "";
    while(1)
    {
        //从终端上获取要发送的数据
        fgets(wbuf, sizeof(wbuf), stdin);
        wbuf[strlen(wbuf)-1] = '\0';           //将读取的换行改成'\0'

        //将数据发送给服务器
        send(cfd, wbuf, strlen(wbuf), 0);
        printf("发送成功\n");

        //接收服务器发来的消息
        bzero(rbuf, sizeof(rbuf));

        recv(cfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);
        printf("服务器发来的消息为：%s\n", rbuf);
    }
    
    //5、关闭套接字
    close(cfd);

    return 0;
}

3、报式域套接字

3.1 服务器端实现

int main(int argc, const char *argv[])
{
    //1、创建用于通信的套接字文件描述符
    int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
    if(sfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    //判断要绑定的套接字文件是否存在？
    if(access("./unix", F_OK) == 0)
    {
        //说明文件存在，要将其删除
        if(unlink("./unix") ==-1)
        {
            perror("unlink error");
            return -1;
        }
    }

    //2、绑定IP地址和端口号
    //2.1 填充地址信息结构体
    struct sockaddr_un sun;
    sun.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(sun.sun_path, "./unix");


    //2.2 绑定
    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) ==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");
    
    //3、数据收发
    char rbuf[128] = "";
    //准备接受对端的地址信息
    struct sockaddr_un cun;
    socklen_t addrlen = sizeof(cun);

    while(1)
    {
        //清空容器
        bzero(rbuf,sizeof(rbuf));

        //读取数据
        recvfrom(sfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0, (struct sockaddr*)&cun, &addrlen);
        printf("[%s]：%s\n", cun.sun_path, rbuf);

        //将收到的消息，加个笑脸回过去
        strcat(rbuf, "*_*");
        if(sendto(sfd, rbuf, strlen(rbuf), 0, (struct sockaddr*)&cun, sizeof(cun))==-1)
        {
            perror("write error");
            return -1;
        }
        printf("发送成功\n");

    }
    
    //4、关闭套接字
    close(sfd);

    return 0;
}

3.2 客户端实现

int main(int argc, const char *argv[])
{
    //1、创建用于通信的套接字文件描述符
    int cfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
    if(cfd == -1)
    {
        perror("socket error");
        return -1;
    }

    //2、绑定套接字文件
    //2.1 填充地址信息结构体
    struct sockaddr_un cun;
    cun.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(cun.sun_path, "./linux");

    //判断要绑定的套接字文件是否存在？
    if(access("./linux", F_OK) == 0)
    {
        //说明文件存在，要将其删除
        if(unlink("./linux") ==-1)
        {
            perror("unlink error");
            return -1;
        }
    }


    //2.2 绑定
    if(bind(cfd, (struct sockaddr*)&cun, sizeof(cun)) ==-1)
    {
        perror("bind error");
        return -1;
    }
    printf("bind success\n");
    
    
    //3、数据收发
    char wbuf[128] = "";
    //填充服务器的地址信息结构体
    struct sockaddr_un sun;
    sun.sun_family = AF_UNIX;
    strcpy(sun.sun_path, "./unix");


    char rbuf[128] = "";

    while(1)
    {
        //清空容器
        bzero(wbuf,sizeof(wbuf));
        bzero(rbuf, sizeof(rbuf));
        
        //从终端上获取信息
        fgets(wbuf, sizeof(wbuf), stdin);
        wbuf[strlen(wbuf)-1] = 0;

        //讲消息发送给服务器
        sendto(cfd, wbuf, strlen(wbuf), 0, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun));
        printf("发送成功\n");

        //接受服务器发来的消息
        recvfrom(cfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0,NULL, NULL);
        printf("收到服务器消息为：%s\n", rbuf);
    }
    
    //4、关闭套接字
    close(cfd);

    return 0;
}