在
前面
我们介绍了UNIX域套接字编程，更重要的一点是UNIX域套接字可以在同一台主机上各进程之间传递文件描述符。
下面先来看两个函数：
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#include <sys/types.h>
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#include <sys/socket.h>
-
ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
-
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
它们与sendto 和 recvfrom 函数相似，只不过可以传输更复杂的数据结构，不仅可以传输一般数据，还可以传输额外的数据，即文件描述符。下面来看结构体msghdr ：
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struct msghdr {
-
void *msg_name;
/* optional address */
-
socklen_t msg_namelen;
/* size of address */
-
struct iovec *msg_iov;
/* scatter/gather array */
-
size_t msg_iovlen;
/* # elements in msg_iov */
-
void *msg_control;
/* ancillary data, see below */
-
size_t msg_controllen;
/* ancillary data buffer len */
-
int msg_flags;
/* flags on received message */
-
};
如下图所示：
1、msg_name ：即对等方的地址指针，不关心时设为NULL即可；
2、msg_namelen：地址长度，不关心时设置为0即可；
3、msg_iov：是结构体iovec 的指针。
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struct iovec {
-
void *iov_base;
/* Starting address */
-
size_t iov_len;
/* Number of bytes to transfer */
-
};
成员iov_base 可以认为是传输正常数据时的buf，iov_len 是buf 的大小。
4、msg_iovlen：当有n个iovec 结构体时，此值为n；
5、msg_control：是一个指向cmsghdr 结构体的指针
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struct cmsghdr {
-
socklen_t cmsg_len;
/* data byte count, including header */
-
int cmsg_level;
/* originating protocol */
-
int cmsg_type;
/* protocol-specific type */
-
/* followed by unsigned char cmsg_data[]; */
-
};
6、msg_controllen ：参见下图，即cmsghdr 结构体可能不止一个；
7、flags ： 一般设置为0即可；
为了对齐，可能存在一些填充字节，跟每个系统的实现有关，但我们不必关心，可以通过一些函数宏来获取相关的值，如下：
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#include <sys/socket.h>
-
-
struct cmsghdr *CMSG_FIRSTHDR(struct msghdr *msgh);
-
struct cmsghdr *CMSG_NXTHDR(struct msghdr *msgh, struct cmsghdr *cmsg);
-
size_t CMSG_ALIGN(size_t length);
-
size_t CMSG_SPACE(size_t length);
-
size_t CMSG_LEN(size_t length);
-
unsigned char *CMSG_DATA(struct cmsghdr *cmsg);
下面通过封装两个函数，send_fd 和 recv_fd 来进一步认识这些函数宏的作用：
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void send_fd(int sock_fd, int send_fd)
-
{
-
int ret;
-
struct msghdr msg;
-
struct cmsghdr *p_cmsg;
-
struct iovec vec;
-
char cmsgbuf[CMSG_SPACE(
sizeof(send_fd))];
-
int *p_fds;
-
char sendchar =
0;
-
msg.msg_control = cmsgbuf;
-
msg.msg_controllen =
sizeof(cmsgbuf);
-
p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
-
p_cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
-
p_cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
-
p_cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(
sizeof(send_fd));
-
p_fds = (
int *)CMSG_DATA(p_cmsg);
-
*p_fds = send_fd;
// 通过传递辅助数据的方式传递文件描述符
-
-
msg.msg_name =
NULL;
-
msg.msg_namelen =
0;
-
msg.msg_iov = &vec;
-
msg.msg_iovlen =
1;
//主要目的不是传递数据，故只传1个字符
-
msg.msg_flags =
0;
-
-
vec.iov_base = &sendchar;
-
vec.iov_len =
sizeof(sendchar);
-
ret = sendmsg(sock_fd, &msg,
0);
-
if (ret !=
1)
-
ERR_EXIT(
"sendmsg");
-
}
-
-
int recv_fd(const int sock_fd)
-
{
-
int ret;
-
struct msghdr msg;
-
char recvchar;
-
struct iovec vec;
-
int recv_fd;
-
char cmsgbuf[CMSG_SPACE(
sizeof(recv_fd))];
-
struct cmsghdr *p_cmsg;
-
int *p_fd;
-
vec.iov_base = &recvchar;
-
vec.iov_len =
sizeof(recvchar);
-
msg.msg_name =
NULL;
-
msg.msg_namelen =
0;
-
msg.msg_iov = &vec;
-
msg.msg_iovlen =
1;
-
msg.msg_control = cmsgbuf;
-
msg.msg_controllen =
sizeof(cmsgbuf);
-
msg.msg_flags =
0;
-
-
p_fd = (
int *)CMSG_DATA(CMSG_FIRSTHDR(&msg));
-
*p_fd =
-1;
-
ret = recvmsg(sock_fd, &msg,
0);
-
if (ret !=
1)
-
ERR_EXIT(
"recvmsg");
-
-
p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
-
if (p_cmsg ==
NULL)
-
ERR_EXIT(
"no passed fd");
-
-
-
p_fd = (
int *)CMSG_DATA(p_cmsg);
-
recv_fd = *p_fd;
-
if (recv_fd ==
-1)
-
ERR_EXIT(
"no passed fd");
-
-
return recv_fd;
-
}
来解释一下send_fd 函数：
-
msg.msg_name =
NULL;
-
msg.msg_namelen =
0;
-
msg.msg_iov = &vec;
-
msg.msg_iovlen =
1;
//主要目的不是传递数据，故只传1个字符
-
msg.msg_flags =
0;
-
-
vec.iov_base = &sendchar;
-
vec.iov_len =
sizeof(sendchar);
这几行中需要注意的是我们现在的目的不是传输正常数据，而是为了传递文件描述符，所以只定义一个1字节的char，其余参照前面对参数的解释可以理解。
现在我们只有一个cmsghdr 结构体，把需要传递的文件描述符send_fd 长度，也就是需要传输的额外数据大小，当作参数传给CMSG_SPACE 宏，可以得到整个结构体的大小，包括一些填充字节，如上图所示，也即
char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(send_fd))];
也就可以进一步得出以下两行：
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msg.msg_control = cmsgbuf;
-
msg.msg_controllen =
sizeof(cmsgbuf);
接着，需要填充cmsghdr 结构体，传入msghdr 指针，CMSG_FIRSTHDR宏可以得到首个cmsghdr 结构体的指针，即
p_cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
然后使用指针来填充各字段，如下：
-
p_cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
-
p_cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
-
p_cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(
sizeof(send_fd));
传入send_fd 的大小，CMSG_LEN宏可以得到cmsg_len 字段的大小。
最后，传入结构体指针 p_cmsg ，宏CMSG_DATA 可以得到准备存放send_fd 的位置指针，将send_fd 放进去，如下：
-
p_fds = (
int*)CMSG_DATA(p_cmsg);
-
*p_fds = send_fd;
// 通过传递辅助数据的方式传递文件描述符
recv_fd 函数就类似了，不再赘述。
可以写个小程序测试一下：
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#include <unistd.h>
-
#include <sys/types.h>
-
#include <sys/socket.h>
-
#include <sys/un.h>
-
#include <stdlib.h>
-
#include <stdio.h>
-
#include <errno.h>
-
#include <string.h>
-
#include <fcntl.h>
-
-
#define ERR_EXIT(m) \
-
do \
-
{ \
-
perror(m); \
-
exit(EXIT_FAILURE); \
-
} while(0)
-
-
int main(void)
-
{
-
int sockfds[
2];
-
/* 只有unix域协议才能在进程间传递文件描述符，如果想要在没有亲缘关系的进程间
-
* 传递，则不能用socketpair函数，要用socket()函数 */
-
if (socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM,
0, sockfds) <
0)
-
ERR_EXIT(
"socketpair");
-
-
pid_t pid;
-
pid = fork();
-
if (pid ==
-1)
-
ERR_EXIT(
"fork");
-
/* 如果是父进程打开的文件描述符，子进程可以共享
-
* 这里演示的是子进程打开的文件描述符通过封装的函数传给父进程 */
-
if (pid >
0)
-
{
-
close(sockfds[
1]);
-
int fd = recv_fd(sockfds[
0]);
-
char buf[
1024] = {
0};
-
read(fd, buf,
sizeof(buf));
-
printf(
"buf=%s\n", buf);
-
}
-
else
if (pid ==
0)
-
{
-
close(sockfds[
0]);
-
int fd;
-
fd = open(
"test.txt", O_RDONLY);
-
if (fd ==
-1);
-
send_fd(sockfds[
1], fd);
-
}
-
return
0;
-
}
我们知道，父进程在fork 之前打开的文件描述符，子进程是可以共享的，但是子进程打开的文件描述符，父进程是不能共享的，上述程序就是举例在子进程中打开了一个文件描述符，然后通过send_fd 函数将文件描述符传递给父进程，父进程可以通过recv_fd 函数接收到这个文件描述符。先建立一个文件test.txt 后输入几个字符，然后运行程序，输出如下：
证明父进程确实可以打开test.txt 文件。
最后提醒一点，只有unix域协议才能在本机进程间传递文件描述符，如果想要在没有亲缘关系的进程间传递，则不能用socketpair函数，要用socket()函数 才行。
转载于:https://www.cnblogs.com/hehehaha/p/6332479.html