bind函數的作用

 

面向連接的網絡應用程序分為客戶端和服務器端。服務器端的執行流程一般為4步，客戶端程序相對簡單，一般需要兩個步驟。

服務器端執行流程4步如下：

（1）調用socket函數，建立一個套接字，該套接字用於接下來的網絡通信。

（2）調用bind函數，將該套接字綁定到一個地址，並制定一個端口號，

（3）調用listen函數，使用該套接字監聽連接請求

（4）當請求來到時，調用accept函數復制該套接字處理請求

客戶端執行流程2步如下：

（1）調用socket函數，創建一個套接字

（2）調用connect函數使用該套接字與服務器進行連接

服務器端和客戶端程序的顯著區別在於客戶端程序不需要調用bind函數，bind函數的作用是將套接字綁定一個IP地址和端口號，因為這兩個元素可以在網絡環境中唯一地址表示一個進程。如果套接字沒有使用bind函數綁定地址和端口，那么調用listen函數和connect函數的時候內核會自動為套接字綁定。由此可知，如果沒有使用bind函數，調用listen函數和connect函數的時候內核會自動為套接字綁定。看起來好像bind函數是多余的，但事實並不是這樣。

我們先來看看listen函數和connect是怎么綁定套接字的，connect函數綁定套接字的時候使用的是一個設置好的地址結構（sockaddr_in）作為參數，結構中指定了服務器的地址和需要通信的端口號。但是listen函數沒有這個參數，多以listen函數不能夠使用設置好的地址結構，只能由系統設置IP地址和端口號。也就是說在服務器端，如果不使用bind函數的話，創建套接字時使用的是當前系統中空閑端口的套接字。

這樣的話，服務器端的程序不關心客戶端的IP地址，也就說是對應的端口號是內核臨時指派的一個端口，是隨機的，每次執行服務器程序的時候，使用的都是不同的端口。但是在客戶端是需要指定通信的服務器的端口的，如果不使用bind函數，每次的端口是隨機的話，那么每次重啟服務程序之后都要對客戶端的程序進行調整，這樣做不僅不合理，而且工作量很大，因此在服務器端bind函數作用非常重要。

下面是一個使用bind函數的服務器端程序，可以作為參考理解。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAX_LINE 100

int main(void)
{
       struct sockaddr_in sin;
       struct sockaddr_in cin;
       int l_fd;
       int c_fd;
       socklen_t len;
       char buf[MAX_LINE];
       char addr_p[INET_ADDRSTRLEN];
       int port = 8000;
       int n;
       bzero(&sin, sizeof(sin));
       sin.sin_family = AF_INET;
       sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
       sin.sin_port = htons(port);
       /*創立套接字，使用TCP協議*/
       if((l_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
       {
              perror("fail to creat socket");
              exit(1);
       }
       /*將地址和套節字綁定*/
       if(bind(l_fd, (struct sockaddr *) &sin, sizeof(sin)) == -1)
       {
              perror("fail to bind");
              exit(1);
       }
       /*開始監聽連接請求*/
       if(listen(l_fd, 10) == -1)
       {
              perror("fail to listren");
              exit(1);
       }
       printf("waiting...\n");
       while(1)
       {
              /*接受連接請求，從此函數中返回后就可以開始通信了*/
              if((c_fd = accept(l_fd, (struct sockaddr *) &cin, &len)) == -1)
              {
                     perror("fail to accept");
                     exit(1);
              }
              /*調用recv函數讀取客戶端傳來的信息，不設置任何特殊的標志*/
              n = recv(c_fd, buf, MAX_LINE, 0);
             if(n = -1)
              {
                     perror("fail to receive");
                     exit(1);
              }
              else if(n == 0)
              {
                     printf("the connect has been closed\n ");
                     close(c_fd);
                     continue;
              }
              /*將客戶端地址轉換為字符串*/
              inet_ntop(AF_INET, &cin.sin_addr, addr_p, sizeof(addr_p));
              printf("client IP is %s, port is %s \n", addr_p, ntohs(cin.sin_port));
              printf("connect is : %s\n", buf);
              n = strlen(buf);
              sprintf(buf, "%d", n);
              /*使用send函數將轉換后的字符串發送給客戶端，不設置任何特殊的標志*/
              n = send(c_fd, buf, strlen(buf) + 1, 0);
              if(n == -1)
              {
                     perror("fail to send");
                     exit(1);
              }
              if(cloes(c_fd) == -1)
              {
                     perror("fail to close");
                     exit(1);
              }
       }
       return 0;
}