socket: bind函数

socket的bind函数

1. 简单分析一下socket中的bind : 原文地址

   在最开始接触bind的时候，只是在写基于tcp的server端的时候，知道在listen之前需要先bind一下，用来确保socket能在某个固定的端口监听。而bind的时候，函数参数中的端口填自己将要绑定的端口就行；而IP地址，需要填本机的IP，但是也可以用一个宏INADDR_ANY代替，用这个宏就可以不用查找本机的IP，它就可以代替本机的IP。当时只觉得这个INADDR_ANY比较神奇，但是由于当时觉得用起来很方便，也没出啥问题，也就没有再深究。
   　　但是最近在做RTSP服务器的时候，有种特殊的应用，导致我不得不对bind这个函数仔细地看一下。
   　　我们知道无论是UDP还是TCP，socket都会与一个本地的IP和端口想对应，我们往往把这个IP和端口称之为socket的源地址和源端口。当我们作为客户端利用socket去发送数据时，很少会去考虑这个源地址和源端口到底是什么，我们更关心的是它的目的地址和端口。我们往往只有在监听的时候，才去考虑这个源端口，所以我们在监听的时候会去用bind。当我们bind之后，内核就会将这个socket的源端口锁定到我们设定的端口上。但是这就有一个问题，这个bind绑定端口，是将本来没有源端口的socket绑定到我们指定的端口上，还是将一个已经分配了端口的socket重定向到我们指定的端口上呢？
   　　在《UNIX网络编程》这本书中提到：“如果一个TCP客户或者服务器未曾调用bind捆绑一个端口，当调用connect或listen时，内核就要为相应的套接字选择一个临时接口。”从这句话中可以判断出，其实在调用socket函数创建socket时，内核还并未给socket分配源地址和源端口。而对于UDP，我猜测在调用sendto发送数据时，在未捆绑端口的情况下，内核也会随机分配端口。
   　　而我遇到的特殊应用要求我在用UDP发送数据之前要告诉对方我的发送端口，这也就意味着我在sendto之前必须要捆绑端口，因此我在发送数据之前就得调用bind函数绑定一下端口了。但是我就在想内核既然有随机分配端口的能力，而我需要的也只是让它绑定一下而不用绑定在固定端口的业务，socket中应该能够提供这种业务。然后果然我发现bind就具备这种能力，当bind的参数中端口地址为0的时候，这时候就是由内核分配端口。这样我就不用考虑端口地址重复的问题，而放心的把这个问题交给内核处理了。
   　　就在发现bind的这个机制的同时，我发现其实bind对于源地址也同样具备这种处理方式，当系统具有多IP（多网卡）的情况，当我们把bind函数中的ip参数置0时，就是由内核自己选择分配IP。而之前一直觉得很神奇的INADDR_ANY其实一点也不神奇，它的值其实就是0。所以当我们只有单一IP的时候，我们就可以用INADDR_ANY去代替那个单一的IP，因为内核分配的时候只能选择这一个IP。从而造成了INADDR_ANY就是本机IP的现象。

2. 客户端 用不用 bind 的区别 : 原文地址

   无连接的socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息。使用bind函数时，通过将my_addr.sin_port置为0，函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。
   Bind()函数在成功被调用时返回0；出现错误时返回”-1”并将errno置为相应的错误号。需要注意的是，在调用bind函数时一般不要将端口号置为小于1024的值，因为1到1024是保留端口号，你可以选择大于1024中的任何一个没有被占用的端口号。

   有连接的socket客户端通过调用Connect函数在socket数据结构中保存本地和远端信息，无须调用bind()，因为这种情况下只需知道目的机器的IP地址，而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心，socket执行体为你的程序自动选择一个未被占用的端口，并通知你的程序数据什么时候打开端口。（当然也有特殊情况，linux系统中rlogin命令应当调用bind函数绑定一个未用的保留端口号，还有当客户端需要用指定的网络设备接口和端口号进行通信等等）
   总之：
   1.需要在建连前就知道端口的话，需要 bind
   2.需要通过指定的端口来通讯的话，需要 bind

   具体到上面那两个程序，本来用的是TCP，客户端就不用绑定端口了，绑定之后只能运行一个client的程序属于自己人为设定的障碍，而从服务器那边得到的客户机连接端口号（是系统自动分配的）与这边客户机绑定的端口号根本是不相关的，所以客户端绑定也就失去了意义。

   首先，服务器和客户端都可以bind，bind并不是服务器的专利。
   客户端进程bind端口： 由进程选择一个端口去连服务器，（如果默认情况下，调用bind函数时，内核指定的端口是同一个，那么调用多个调用了bind（）的client程序，会出现端口被占用的错误）注意这里的端口是客户端的端口。如果不分配就表示交给内核去选择一个可用端口。
   客户端进程bind IP地址：相当于为发送出去的IP数据报分配了源IP地址，但交给进程分配IP地址的时候（就是这样写明了bind IP地址的时候）这个IP地址必须是主机的一个接口，不能分配一个不存在的IP。如果不分配就表示由内核根据所用的输出接口来选择源IP地址。

   一般情况下客户端是不用调用bind函数的，一切都交给内核搞定，YES！

   服务端进程bind端口：基本是必须要做的事情，比如一个服务器启动时（比如freebsd），它会一个一个的捆绑众所周知的端口来提供服务，同样，如果bind了一个端口就表示我这个服务器会在这个端口提供一些“特殊服务”。
   服务端进程bind IP地址：目的是限制了服务端进程创建的socket只接受那些目的地为此IP地址的客户链接，一般一个服务器程序里都有
   servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 只是针对IP4，IP6代码不太一样
   这样一句话，意思就是：我不指定客户端的IP，随便连，来者不拒！

   总之只要你bind时候没有指定哪一项（置为0），内核会帮你选择。

3. 参考代码：原文地址

#define FINGER_PORT 79#define bzero(ptr, size) memset (ptr, 0, size)/* Create a TCP connection to host and port. Returns a file* descriptor on success, -1 on error. */inttcpconnect (char *host, int port){struct hostent *h;struct sockaddr_in sa;int s;/* Get the address of the host at which to finger from the* hostname. */h = gethostbyname (host);if (!h || h->h_length != sizeof (struct in_addr)) {fprintf (stderr, "%s: no such host\n", host);return -1;}/* Create a TCP socket. */s = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//注意这里的bind，这个是客户端代码/* Use bind to set an address and port number for our end of the* finger TCP connection. */bzero (&sa, sizeof (sa));sa.sin_family = AF_INET;sa.sin_port = htons (0); /* tells OS to choose a port */sa.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY); /* tells OS to choose IP addr */if (bind (s, (struct sockaddr *) &sa, sizeof (sa)) < 0) {perror ("bind");close (s);return -1;}/* Now use h to set set the destination address. */sa.sin_port = htons (port);sa.sin_addr = *(struct in_addr *) h->h_addr;/* And connect to the server */if (connect (s, (struct sockaddr *) &sa, sizeof (sa)) < 0) {perror (host);close (s);return -1;}return s;}