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Linux 开发:如何使用 Unix Domain Socket 进行进程间通信

冷炫風刃

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发布时间:2025-11-19 21:42:59

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来源于php中文网

原创

Unix Domain Socket(UDS)是一种高效的本地进程间通信机制,使用AF_UNIX地址族和socket API实现。首先创建套接字并绑定到本地路径,服务端调用listen()、accept()等待连接,客户端调用connect()连接该路径,随后通过read()/write()或send()/recv()传输数据,通信完成后关闭套接字并unlink()清理文件。支持SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM两种模式,且可通过sendmsg()/recvmsg()传递文件描述符,适用于共享资源场景。需注意路径权限、唯一性及程序退出时的文件清理,避免绑定冲突。掌握这些步骤和细节即可稳定实现高性能本地IPC。

linux 开发:如何使用 unix domain socket 进行进程间通信

在 Linux 系统中,Unix Domain Socket(UDS)是一种高效的进程间通信(IPC)机制,适用于同一台主机上的进程交换数据。相比网络套接字,它避免了网络协议开销,性能更高,且支持传输文件描述符等高级功能。下面介绍如何使用 Unix Domain Socket 进行进程间通信。

创建 Unix Domain Socket

Unix Domain Socket 使用 socket API 创建,与 TCP 套接字类似,但地址族为 AF_UNIX。它有两种传输类型:流式(SOCK_STREAM)和报文式(SOCK_DGRAM),分别对应可靠的字节流和消息包。

基本步骤如下:

1. 调用 socket() 创建套接字,指定 AF_UNIX 和 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。
2. 绑定到一个本地路径(如 /tmp/mysocket),使用 bind() 函数。
3. 服务端调用 listen() 接收连接(仅流式),客户端则 connect() 到该路径。
4. 使用 send()/recv() 或 read()/write() 传输数据。
5. 通信完成后关闭套接字并清理 socket 文件。

注意:bind() 成功后会创建一个特殊文件,程序退出时应 unlink() 删除,否则残留文件可能导致下次启动失败。

服务端实现示例(流式)

以下是一个简单的服务端代码框架:

- 创建 socket:int sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
- 设置地址结构:sun.sun_family = AF_UNIX; strcpy(sun.sun_path, "/tmp/mysocket");
- bind(sock, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun));
- listen(sock, 5); 接受连接:client_fd = accept(sock, NULL, NULL);
- 使用 read(client_fd, buf, sizeof(buf)) 接收数据。
- 处理完后 close(client_fd),最后 close(sock) 并 unlink("/tmp/mysocket");

确保路径目录可写,且权限合理。多个进程不能同时绑定同一路径。

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客户端实现要点

客户端只需连接已存在的 socket 路径:

- 同样调用 socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0) 创建套接字。
- 设置相同 sun_path 路径,调用 connect(sock, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun))。
- 连接成功后可用 write() 发送数据,read() 接收响应。
- 完成后 close() 套接字,无需 unlink()。

若 connect 失败,检查服务端是否运行、socket 文件是否存在、路径是否一致、权限是否允许访问。

传输文件描述符(高级用法)

Unix Domain Socket 支持通过辅助数据(ancillary data)传递文件描述符,使用 sendmsg() 和 recvmsg() 配合 SCM_RIGHTS 类型控制消息。

- 构造 msghdr 结构,设置控制缓冲区 cmsg,将 fd 填入其中。
- 调用 sendmsg() 发送;接收方用 recvmsg() 提取 cmsg_data 中的 fd。
- 传递后,双方均可操作同一文件资源,适用于进程间共享 socket 或打开的文件。

此特性是 UDS 的独特优势,常用于守护进程与子进程协作场景。

基本上就这些。掌握基础流程后,结合错误处理和路径管理,就能稳定使用 Unix Domain Socket 实现高效本地通信。不复杂但容易忽略细节,比如清理 socket 文件和权限问题。

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