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Linux上实现双向进程间通信管道(socketpair)
阅读量:7059 次
发布时间:2019-06-28

本文共 3374 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

hot3.png

管道pipe是半双工的,pipe两次才能实现全双工,使得代码复杂。socketpair直接就可以实现全双工

socketpair对两个文件描述符中的任何一个都可读和可写,而pipe是一个读,一个写

 提供了 popen 和 pclose 函数,用于创建和关闭管道与另外一个进程进行通信。其接口如下:

FILE *popen(const char *command, const char *mode);  int pclose(FILE *stream);  

遗憾的是,popen 创建的管道只能是单向的 -- mode 只能是 "r" 或 "w" 而不能是某种组合--用户只能选择要么往里写,要么从中读,而不能同时在一个管道中进行读写。实际应用中,经常会有同时进行读写的要求。

使用pipe就只能如此了。不过,实现了一个源自BSD的socketpair调用,可以实现上述在同一个文件描述符中进行读写的功能。该系统调用能创建一对已连接的UNIX族socket。在Linux中,完全可以把这一对socket当成pipe返回的文件描述符一样使用,唯一的区别就是这一对文件描述符中的任何一个都可读和可写,函数原型如下:

int socketpair(int d, int type, int protocol, int sv[2]);   

参数介绍:

socketpair()函数建立一对匿名的已经连接的套接字,其特性由协议族d、类型type、协议protocol决定,建立的两个套接字描述符会放在sv[0]和sv[1]中。
第1个参数d,表示协议族,只能为AF_LOCAL或者AF_UNIX;
第2个参数type,表示类型,只能为0。
第3个参数protocol,表示协议,可以是SOCK_STREAM或者SOCK_DGRAM。用SOCK_STREAM建立的套接字对是管道流,与一般的管道相区别的是,套接字对建立的通道是双向的,即每一端都可以进行读写。参数sv,用于保存建立的套接字对。

 

1.介绍

socketpair会创建两个网络文件系统的描述符socket[0]、socket[1] ,保存在一个二元数组中。用于双向的数据传输。

2.涉及函数

#define SOCKET_BUFFER_SIZE      (32768U)    int sockets[2];    int bufferSize = SOCKET_BUFFER_SIZE;// 1.创建socketpair    socketpair(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0, sockets);// 2.设置fd    setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize));    setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize));    setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize));    setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize));

3.特性

.类似于一根双向的管道,socket[0]、socket[1] 都可读写: 

—— 在socket[0]写入,只能在socket[1]读出 
—— 也可在 socket[0] 读取 socket[1] 写入的数据

.此特性有效的解决了以往的数据传输只能在client端发起请求的操作

4.局限和突破

由于其双向传输是基于文件描述符的,所以只能应用于单个进程或者有派生关系的父子进程或者多线程中,而在没有派生关系的多进程中则无法很方便的应用。

想要在没有派生关系的多进程中使用soketpair就涉及到文件描述符在不同进程中的转换了。

5.demo

#include 
#include
#include
#include
/* See NOTES */#include
#define SOCKET_BUFFER_SIZE (32768U)/* 参考: * frameworks\native\libs\input\InputTransport.cpp */void *function_thread1 (void *arg){ int fd = (int)arg; char buf[500]; int len; int cnt = 0; while (1) { /* 向 main线程发出: Hello, main thread */ len = sprintf(buf, "Hello, main thread, cnt = %d", cnt++); write(fd, buf, len); /* 读取数据(main线程发回的数据) */ len = read(fd, buf, 500); buf[len] = '\0'; printf("%s\n", buf); sleep(5); } return NULL;}int main(int argc, char **argv){ int sockets[2]; socketpair(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0, sockets); int bufferSize = SOCKET_BUFFER_SIZE; setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize)); setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize)); setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize)); setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &bufferSize, sizeof(bufferSize)); /* 创建线程1 */ pthread_t threadID; pthread_create(&threadID, NULL, function_thread1, (void *)sockets[1]); char buf[500]; int len; int cnt = 0; int fd = sockets[0]; while(1) { /* 读数据: 线程1发出的数据 */ len = read(fd, buf, 500); buf[len] = '\0'; printf("%s\n", buf); /* main thread向thread1 发出: Hello, thread1 */ len = sprintf(buf, "Hello, thread1, cnt = %d", cnt++); write(fd, buf, len); }}

转载于:https://my.oschina.net/mickelfeng/blog/1505974

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