在进程间传递文件描述符.md

在进程间传递文件描述符

传递一个文件描述符并不是传递一个文件描述符的值，而是要在接收进程中创建一个新的文件描述符(dup)，并且该文件描述符和发送进程中被传递的文件描述符指向内核中相同的文件表项

父子进程之间：fork调用之后，父进程中打开的文件描述符将在子进程中仍然保持打开。所以文件描述符可以很方便地从父进程传递到子进程

两个不相干的进程之间：Linux下，可以利用UNIX域socket在进程间传递特殊的辅助数据，以实现文件描述符的传递 下例展示了在子进程中打开一个文件描述符，然后将它传递给父进程，父进程通过读取该文件描述符来获得文件内容

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

static const int CONTROL_LEN = CMSG_LEN( sizeof(int) );
//发送文件描述符，fd参数是用来传递信息的UNIX域socket，fd_to_send参数是待发送的文件描述符
void send_fd( int fd, int fd_to_send )
{
    struct iovec iov[1];
    struct msghdr msg;
    char buf[0];

    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = 1;
    msg.msg_name = NULL;
    msg.msg_namelen = 0;
    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;     //数据缓冲区至少要有1字节的内容

    cmsghdr cm;
    cm.cmsg_len = CONTROL_LEN;
    cm.cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cm.cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    *(int *)CMSG_DATA(&cm) = fd_to_send;
    msg.msg_control = &cm;  //设置辅助数据
    msg.msg_controllen = CONTROL_LEN;

    sendmsg( fd, &msg, 0 );
}

//接收目标文件描述符
int recv_fd( int fd )
{
    struct iovec iov[1];
    struct msghdr msg;
    char buf[0];

    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = 1;
    msg.msg_name = NULL;
    msg.msg_namele = 0;
    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    cmsghdr cm;
    msg.msg_control = &cm;
    msg.msg_controllen = CONTROL_LEN;
    
    recvmsg( fd, &msg, 0 );

    int fd_to_read = *(int *)CMSG_DATA( &cm );
    return fd_to_read;
}

int main()
{
    int pipefd[2];
    int fd_to_pass = 0;
    //创建父子进程间的管道，文件描述符pipefd[0]和pipefd[1]都是UNIX域socket
    int ret = socketpair( PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, pipefd );
    assert( ret != -1 );

    pid_t pid = fork();
    assert( pid >= 0 );

    if ( pid == 0 )
    {
        close( pipefd[0] );
        fd_to_pass = open( "test.txt", O_RDWR, 0666 );
        //子进程通过管道将文件描述符发送到父进程，如果文件test.txt打开失败，则子进程将标准输入文件描述符发送到父进程
        send_fd( pipefd[1], ( fd_to_pass > 0 ) ? fd_to_pass : 0 );
        close( fd_to_pass );
        exit( 0 );
    }

    close( pipefd[1] );
    fd_to_pass = recv_fd( pipefd[0] );  //父进程从管道接收目标文件描述符
    char buf[1024];
    memset( buf, '\0', 1024 );
    read( fd_to_pass, buf, 1024 );  //读目标文件描述符，以验证其有效性
    printf( "I got fd %d and data %s\n", fd_to_pass, buf );
    close( fd_to_pass );
}