继续学习socket编程，今天的内容会有些难以理解，一步步来分解，也就不难了，正入正题：
实际上sockpair有点像之前linux系统编程中学习的pipe匿名管道，匿名管道它是半双工的，只能用于亲缘关系的进程间进行通信，也就是说父子进程或兄弟进程间进行通讯，因为它是没有名称的，父子进程可以通过共享描述符的方式来进行通信，子进程继承了父进程的文件描述符，从而达到了通信的目的。而今天学习的sockpair是一个全双工的流管道，其它也一样，也只能用于父子进程或亲缘关系之间进行通讯，所以其中sv套接字对就很容易理解了，但是跟pipe有些区别，先来回顾下pipe:
其中的fd也是套接字对，一端表示读，一端表示写，而sockpair中的sv[0]、sv[1]两端分别既可以表示读端，也可以表示写端。
认识了sockpair函数原形，下面用程序来说明它的用法：
首先创业一个套接字对:
由于它也是只能用于父子进程或亲缘关系之间进行通讯，所以需要fork进程出来：
下面就来实现父子进程进行通讯:
而对于子进程而言，代码基本类似：
编译运行看结果：
从结果运行来看，通过sockpair就完成了全双工的通讯。
学习这两个函数的目的，是为了通过UNIX域协议如何传递文件描述字，关于这个函数的使用会比较复杂，需慢慢理解。
首先来查看一下man帮助：
其中第二个参数是msghdr结构体，所以有必要来研究一下这个结构体：
哇，这个结构体貌似挺复杂的，下面一一来熟悉其字段含义：
这时，需要来看另外一个函数了，该结构体在其中有介绍到：
那怎么理解该参数呢？这个需要从send函数来分析：
所以iovec结构体的字段就可以从send的这两个参数来理解：
并且，可以发现：
下面来看一个示意图：
从上面示意图中可以发现，如果用sendmsg函数，就可以发送多个缓冲区的数据了，而如果用send只能发送一个缓冲区，所以从这也可以看出sendmsg的强大。
如果说要传递文件描述字，还需要发送一些辅助的数据，这些辅助数据是一些控制信息，也就是下面这些参数：
而其中msg_control是指向一个结构体，那它长啥样呢？需要从另外一个函数的帮助文档中得知:
那具体属性的含议是啥呢？
实际上，在填充这些数据的时候，并没有这么简单，它还会按照一定的方式来进行对齐，接下来再来看另外一个示意图---辅助数据的示意图：
其中可以看到定义了一些宏，这是由于:
所以，下面来认识一下这些宏定义：
其中"size_t CMSG_SPACE(size_t length)"，结合图来说明就是：
大致了解了以上这些数据结构，下面则可以开始编写代码来传递描述字了，但是代码会比较复杂，可以一步步来理解，下面开始。
实际上，就是能过以下两个函数来封装发送和接收文件描述字的功能，如下：
首先封装发送文件描述字的方法：
下面一步步来实现该函数，首先准备第二个参数：
所以，先声明一个该结构体：
接下来填充里面的各个字段，还是看图说话：
所以：
接下来指定缓冲区：
最后则要准备辅助数据了，因为我们是发送文件描述字，这也是最关键的：
所以msg_control需要指向一个辅助数据的缓冲区，其大小根据发送的文件描述符来获得，如下：
接下来，则需要准备缓冲区中cmsghdr中的数据，也就是发送文件描述字主要是靠它：
另外关于数据的填充我们不需要关心，因为都是用系统提供的宏来操作数据的，当所有的数据都准备好之后，下面则可以开始发送了：
接下来，则需要封装一个接收文件描述字的函数了，由于怎么发送文件描述字已经很明白了，所以接收也就很简单了，基本类似，这里面就不一一进行说明了：
以上发送和接收文件描述字的函数都已经封装好了，接下来利用这两个函数来实现文件描述字的真正传递实验，实验的思路是这样：如果父进程打开了一个文件描述字，再fork()时，子进程是能共享父进程的文件描述字的，也就是只要在fork()之前，打开文件描述字，子进程就能共享它；但是当fork()进程之后，如果一个子进程打开一个文件描述字，父进程是无法共享获取的，所以，这里就可以利用这个原理，来将文件描述字从子进程传递给父进程，还是用sockpair函数，具体如下：
下面编译运行看一下效果：
另外，文件描述字的传递，只能通过UNIX域协议的套接字，当前是利用了sockpair函数来实现了父子进程文件描述字的传递，而如果要实现不相关的两个进程之间传递，就不能用socketpair了，就得用上一节中介绍的UNIX域套接字来进行传递，而普通的TCP套接字是不能传递文件描述字的，这个是需要明白了。
最后贴出代码：
send_fd.c:
#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) void send_fd(int sock_fd, int send_fd) { struct msghdr msg; struct iovec vec; struct cmsghdr *p_cmsg; char sendchar = 0; vec.iov_base = &sendchar; vec.iov_len = sizeof(sendchar); msg.msg_name = NULL; msg.msg_namelen = 0; msg.msg_iov = &vec; msg.msg_iovlen = 1; char cmsgbuf[CMSG_SPACE(sizeof(send_fd))]; 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)); int *p_fds; p_fds = (int*)CMSG_DATA(p_cmsg); *p_fds = send_fd; int ret; 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; } int main(void) { int sockfds[2]; if (socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sockfds) < 0) ERR_EXIT("socketpair"); pid_t pid; pid = fork(); if (pid == -1) ERR_EXIT("fork"); if (pid > 0) { close(sockfds[1]); int fd = recv_fd(sockfds[0]); char buf[1024] = {0}; read(fd, buf, sizeof(buf)); printf("buf=%s ", 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; }
今天学的东西有点复杂，主要是得搞清楚其结构体的填充，对照着示意图来其实也不难，需要好好消化，下节再见~~