Программирование для Linux. Профессиональный подход

5.5.4. Локальные сокеты

Сокеты, соединяющие процессы в пределах одного компьютера, работают в локальном пространстве имен (PF_LOCAL или PF_UNIX, это синонимы). Такие сокеты называются локальными или UNIX-сокетами. Их адресами являются имена файлов, указываемые только при создании соединения.

Имя сокета задается в структуре типа sockaddr_un. В поле sun_family необходимо записать константу AF_LOCAL, указывающую на то, что адрес находится в локальном пространстве имен. Поле sun_path содержит путевое имя файла и не может превышать 108 байтов. Длина структуры sockaddr_un вычисляется с помощью макроса SUN_LEN. Допускается любое имя файла, но процесс должен иметь право записи в каталог, где находится файл. При подключении к сокету процесс должен иметь право чтения файла. Несмотря на то что файловая система может экспортироваться через NFS на разные компьютеры, только процессам, работающим в пределах одного компьютера, разрешается взаимодействовать друг с другом посредством локальных сокетов.

При работе в локальном пространстве имен допускается только протокол с номером 0.

Локальный сокет является частью файловой системы, поэтому он отображается командой ls (обратите внимание на букву s в строке режима):

% ls -l /tmp/socket
srwxrwx--x 1 user group 0 Nov 13 19:16 /tmp/socket

Если локальный сокет больше не нужен, его файл можно удалить с помощью функции unlink.

5.5.5. Примеры программ, работающих с локальными сокетами

Работу с локальными сокетами мы проиллюстрируем двумя программами. Первая (листинг 5.10) — это сервер. Он создает локальный сокет и переходит в режим ожидания запросов на подключение. Приняв запрос, сервер читает сообщения из сокета и отображает на на экране, пока соединение не будет закрыто. Если поступает сообщение "quit", сервер удаляет сокет и завершает свою работу. Программа socket-server ожидает путевое имя сокета в командной строке.

Листинг 5.10. (socket-server.c) Сервер локального сокета

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

/* Чтение сообщений из сокета и вывод их на экран. Функция
 продолжает работу до тех пор, пока сокет не будет закрыт.
 Функция возвращает 0, если клиент послал сообщение "quit",
 в противном случае возвращается ненулевое значение. */
int server(int client_socket) {
 while (1) {
 int length;
 char* text;

 /* Сначала читаем строку, в которой записана длина сообщения.
 Если возвращается 0, клиент закрыл соединение. */
 if (read(client_socket, &length, sizeof(length)) == 0)
 return 0;
 /* Выделение буфера для хранения текста. */
 text = (char*)malloc(length);
 /* Чтение самого сообщения и вывод его на экран. */
 read(client_socket, text, length);
 printf("%s\n", text);
/* Очистка буфера. */
 free(text);
 /* Если клиент послал сообщение "quit.", работа сервера
 завершается. */
 if (!strcmp(text, "quit"))
 return 1;
 }
}

int main(int argc, char* const argv[]) {
 const char* const socket_name = argv[1];
 int socket_fd;
 struct sockaddr_un name;
 int client_sent_quit_message;

 /* Создание локального сокета. */
 socket_fd = socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
 /* Переход в режим сервера. */
 name.sun_family = AF_LOCAL;
 strcpy(name.sun_path, socket_name);
 bind(socket_fd, SUN_LEN(&name));
 /* Ожидание запросов. */
 listen(socket_fd, 5);

 /* Непрерывный прием запросов на подключение. Для каждого
 клиента вызывается функция server. Цикл продолжается,
 пока не будет получено сообщение "quit". */
 do {
 struct sockaddr_un client_name;
 socklen_t client_name_len;
 int client_socket_fd;

 /* Прием запроса. */
 client_socket_fd =
 accept(socket_fd, &client_name, &client_name_len);

 /* Обработка запроса. */
 client_sent_quit_message = server(client_socket_fd);
 /* Закрытие серверной стороны соединения. */
 close(client_socket_fd);
 } while(!client_sent_quit_message);

 /* Удаление файла локального сокета. */
 close(socket_fd);
 unlink(socket_name);
 return 0;
}

Клиентская программа, показанная в листинге 5.11, подключается к локальному сокету и посылает сообщение. Путевое имя сокета и текст сообщения задаются в командной строке.

Листинг 5.11. (socket-client.c) Клиент локального сокета

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

/* Запись строки TEXT в сокет, заданный
 дескриптором SOCKET_FD. */
void write_text(int socket_fd, const char* text) {
 /* Сначала указывается число байтов в строке, включая