C语言中socketpair的用法介绍

socketpair是一种创建引用的socket的函数，与socket函数类似，但socketpair总是会创建一对关联的socket，并将其放在文件描述符数组中返回。

socketpair函数的语法如下：

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

参数说明：

- domain：指定socket通信所使用的协议，通常为AF_INET（使用IPv4地址）或AF_INET6（使用IPv6地址）。

- type：指定socket通信类型，通常为SOCK_STREAM（字节流，用于TCP协议）或SOCK_DGRAM（数据报，用于UDP协议）。

- protocol：指定socket通信所使用的协议，如果为0则根据domain和type自动选择默认协议。

- sv[2]：一个整型数组，用于接收创建的socket描述符。其中，sv[0]表示在该进程内使用的本地socket描述符，sv[1]表示已经与sv[0]关联的远程socket描述符，通过这两个描述符可以实现进程间通信。

下面通过一个例子来演示socketpair的使用。

首先创建一个server.c文件，用于创建socketpair并向客户端发送数据。代码如下：

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

int main()
{
    int sv[2];
    pid_t pid;
    char buf[1024];
    int buflen;
    int ret;

    // 创建socketpair
    if(socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sv) != 0)
    {
        perror("socketpair");
        exit(1);
    }

    // 创建子进程
    pid = fork();
    if(pid == -1)
    {
        perror("fork");
        exit(1);
    }

    if(pid == 0)  // 子进程
    {
        close(sv[0]);  // 关闭不需要的socket

        // 从父进程读取数据
        buflen = read(sv[1], buf, 1024);
        if(buflen <= 0)
        {
            perror("read");
            exit(1);
        }
        printf("Receive data from parent: %s
", buf);

        // 向父进程发送数据
        sprintf(buf, "Hello parent, this is child");
        ret = write(sv[1], buf, strlen(buf)+1);
        if(ret == -1)
        {
            perror("write");
            exit(1);
        }
        exit(0);
    }
    else  // 父进程
    {
        close(sv[1]);  // 关闭不需要的socket

        // 向子进程发送数据
        sprintf(buf, "Hello child, this is parent");
        ret = write(sv[0], buf, strlen(buf)+1);
        if(ret == -1)
        {
            perror("write");
            exit(1);
        }

        // 从子进程读取数据
        buflen = read(sv[0], buf, 1024);
        if(buflen <= 0)
        {
            perror("read");
            exit(1);
        }
        printf("Receive data from child: %s
", buf);
    }

    return 0;
}

在上面的例子中，我们使用AF_UNIX作为通信协议，SOCK_STREAM作为socket类型。在创建socketpair之后，我们使用fork函数创建了一个子进程。在子进程中，它读取从父进程发送来的数据，并向父进程发送一条信息。在父进程中，它向子进程发送一条信息，并等待从子进程接收一条信息。通过这种方式，我们完成了进程间通信。

编译并运行程序：

$ gcc -o server server.c
$ ./server
Receive data from child: Hello parent, this is child

在运行过程中，子进程接收到了从父进程发送来的数据，同时向父进程发送了一条信息，父进程也接收到了从子进程发送来的信息。

总结：

socketpair函数可以创建进程间通信的socket对，通过这对socket可以方便地进行进程间通信，甚至可以使用linux内核提供的SCM（Socket Control Message）实现更复杂的操作。在具体使用时，应该根据不同的需求选择不同的协议和socket类型。同时需要注意的是，在使用socketpair之前必须使用fork函数创建一个子进程，否则socketpair将无法工作。