Linux网络编程——绑定( bind )端口需要注意的问题

所谓绑定(bind)是指别人连接我只能通过我所绑定的端口，相当于，我买了一个手机，别人要想联系我，必须要知道我的手机号码，这时候，我需要怎么办呢？我需要给手机插上电话卡，固定一个电话号码，这样别人就能通过这个电话号码联系我。手机插上电话卡，固定一个电话号码，类似于绑定(bind)的过程，绑定(bind)为了固定一个端口号，别的网络程序就可以找到这个端口号，找到这个端口号就能找到这个端口号所对应的网络应用程序。

在网络编程里，通常都是在服务器里绑定(bind)端口，这并不是说客户端里不能绑定(bind)端口，但这里需要注意的是，一个网络应用程序只能绑定一个端口( 一个套接字只能 绑定一个端口 )。

一个套接字不能同时绑定多个端口，如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  char server_ip[30] = "10.221.20.12";

  int sockfd;
  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);      //创建UDP套接字
  if(sockfd < 0)
  {
    perror("socket");
    exit(-1);
  }

  // 初始化本地网络信息
  struct sockaddr_in my_addr;
  bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
  my_addr.sin_family = AF_INET;
  my_addr.sin_port   = htons(8000);
  my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  // 第一次绑定端口8000
  int err_log;
  err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
  if(err_log != 0)
  {
    perror("bind 8000");
    close(sockfd);    
    exit(-1);
  }

  // 又一次绑定别的端口9000， 会绑定失败
  my_addr.sin_port = htons(9000);
  err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
  if(err_log != 0)
  {
    perror("bind 9000");
    close(sockfd);    
    exit(-1);
  }

  close(sockfd);
  return 0;
}

程序编译运行后结果如下：

如果客户端想绑定端口号，一定要调用发送信息函数之前绑定( bind )端口，因为在发送信息函数( sendto, 或 write )，系统会自动给当前网络程序分配一个随机端口号，这相当于随机绑定了一个端口号，这里只会分配一次，以后通信就以这个随机端口通信，我们再绑定端口号的话，就会绑定失败。如果我们放在发送信息函数( sendto, 或 write )之前绑定，那样程序将以我们绑定的端口号发送信息，不会再随机分配一个端口号。

绑定失败例子( UDP )如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  char server_ip[30] = "10.221.20.12";
  
  int sockfd;
  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);      //创建UDP套接字
  if(sockfd < 0)
  {
    perror("socket");
    exit(-1);
  }
  
  struct sockaddr_in dest_addr;
  bzero(&dest_addr, sizeof(dest_addr));
  dest_addr.sin_family = AF_INET;
  dest_addr.sin_port   = htons(8080);  // 服务器的端口
  inet_pton(AF_INET, server_ip, &dest_addr.sin_addr);
  
  char send_buf[512] = "this is for test";
  // 如果前面没有绑定端口，sendto()系统会随机分配一个端口
  sendto(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));//发送数据
  
  // 初始化本地网络信息
  struct sockaddr_in my_addr;
  bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
  my_addr.sin_family = AF_INET;
  my_addr.sin_port   = htons(8000);
  my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
  
  // sendto()后面绑定端口，绑定失败
  int err_log;
  err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
  if(err_log != 0)
  {
    perror("bind 8000");
    close(sockfd);    
    exit(-1);
  }

  close(sockfd);
  return 0;
}

程序编译运行后结果如下：