学步园

原文:http://liulixiaoyao.blog.51cto.com/1361095/533469/

今天跟人谈到socketpair的问题，晚上回来写了个程序验证下自己的猜测！

     先说说我的理解：socketpair创建了一对无名的套接字描述符（只能在AF_UNIX域中使用），描述符存储于一个二元数组,eg. s[2] .这对套接字可以进行双工通信，每一个描述符既可以读也可以写。这个在同一个进程中也可以进行通信，向s[0]中写入，就可以从s[1]中读取（只能从s[1]中读取），也可以在s[1]中写入，然后从s[0]中读取；但是，若没有在0端写入，而从1端读取，则1端的读取操作会阻塞，即使在1端写入，也不能从1读取，仍然阻塞；反之亦然......

验证所用代码：

#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> 
 
#define BUF_SIZE 30 
 
int main(){ 
        int s[2]; 
        int w,r; 
        char * string = "This is a test string"; 
        char * buf = (char*)calloc(1 , BUF_SIZE); 
 
        if( socketpair(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0,s) == -1 ){ 
                printf("create unnamed socket pair failed:%s\n",strerror(errno) ); 
                exit(-1); 
        } 
 
        /*******test in a single process ********/ 
        if( ( w = write(s[0] , string , strlen(string) ) ) == -1 ){ 
                printf("Write socket error:%s\n",strerror(errno)); 
                exit(-1); 
        } 
        /*****read*******/ 
        if( (r = read(s[1], buf , BUF_SIZE )) == -1){ 
                printf("Read from socket error:%s\n",strerror(errno) ); 
                exit(-1); 
        } 
        printf("Read string in same process : %s \n",buf); 
        if( (r = read(s[0], buf , BUF_SIZE )) == -1){ 
                printf("Read from socket s0 error:%s\n",strerror(errno) ); 
                exit(-1); 
        } 
        printf("Read from s0 :%s\n",buf); 
 
        printf("Test successed\n"); 
        exit(0); 
} 

     若fork子进程，然后在服进程关闭一个描述符eg. s[1] ，在子进程中再关闭另一个 eg. s[0]    ,则可以实现父子进程之间的双工通信，两端都可读可写；当然，仍然遵守和在同一个进程之间工作的原则，一端写，在另一端读取；

     这和pipe有一定的区别，pipe是单工通信，一端要么是读端要么是写端，而socketpair实现了双工套接字，也就没有所谓的读端和写端的区分

验证代码：

#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> 
 
#define BUF_SIZE 30 
 
int main(){ 
        int s[2]; 
        int w,r; 
        char * string = "This is a test string"; 
        char * buf = (char*)calloc(1 , BUF_SIZE); 
        pid_t pid; 
 
        if( socketpair(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0,s) == -1 ){ 
                printf("create unnamed socket pair failed:%s\n",strerror(errno) ); 
                exit(-1); 
        } 
 
        /***********Test : fork but don't close any fd in neither parent nor child process***********/ 
        if( ( pid = fork() ) > 0 ){ 
                printf("Parent process's pid is %d\n",getpid()); 
                close(s[1]); 
                if( ( w = write(s[0] , string , strlen(string) ) ) == -1 ){ 
                        printf("Write socket error:%s\n",strerror(errno)); 
                        exit(-1); 
                } 
        }else if(pid == 0){ 
                printf("Fork child process successed\n"); 
                printf("Child process's pid is :%d\n",getpid()); 
                close(s[0]); 
        }else{ 
                printf("Fork failed:%s\n",strerror(errno)); 
                exit(-1); 
        } 
 
        /*****read***In parent and child****/ 
        if( (r = read(s[1], buf , BUF_SIZE )) == -1){ 
                printf("Pid %d read from socket error:%s\n",getpid() , strerror(errno) ); 
                exit(-1); 
        } 
        printf("Pid %d read string in same process : %s \n",getpid(),buf); 
        printf("Test successed , %d\n",getpid()); 
        exit(0); 
} 

以上代码中在父子进程之间各关闭了一个描述符，则在父进程写可从子进程读取，反之若子进程写，父进程同样可以读取；大家可以验证下

另外，我也测试了在父子进程中都不close(s[1])，也就是保持两个读端，则父进程能够读到string串，但子进程读取空串，或者子进程先读了数据，父进程阻塞于read操作！

之所以子进程能读取父进程的string，是因为fork时，子进程继承了父进程的文件描述符的，同时也就得到了一个和父进程指向相同文件表项的指针；若父子进程均不关闭读端，因为指向相同的文件表项，这两个进程就有了竞争关系，争相读取这个字符串．父进程read后将数据转到其应用缓冲区，而子进程就得不到了，只有一份数据拷贝（若将父进程阻塞一段时间，则收到数据的就是子进程了，已经得到验证，让父进程sleep(3)，子进程获得string，而父进程获取不到而是阻塞）