socket編程小問題：地址已經被使用——Address already in use

轉自：http://blog.csdn.net/a_tu_/article/details/44625117

很多socket編程的初學者可能會遇到這樣的問題：如果先ctrl+c結束服務器端程序的話，再次啟動服務器就會出現Address already in use這個錯誤，或者你的程序在正常關閉服務器端socket后還是有這個問題。正如下面的這段簡單的socket程序。

server.cpp

#include <sys/types.h>   
#include <sys/socket.h>   
#include <stdio.h>   
#include <netinet/in.h>   
#include <arpa/inet.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
 
#define BUFFER_SIZE 40  
  
int main()   
{         
    char buf[BUFFER_SIZE];  
    int server_sockfd, client_sockfd;   
    int sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);   
    struct sockaddr_in server_address;   
    struct sockaddr_in client_address;   
    memset(&server_address,0,sizeof(server_address));  
    server_address.sin_family = AF_INET;   
    server_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;   
    server_address.sin_port = htons(12000);   
    // 建立服務器端socket   
    if((server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))<0)  
    {  
        perror("server_sockfd creation failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 將套接字綁定到服務器的網絡地址上   
    if((bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_address,sizeof(struct sockaddr)))<0)  
    {  
        perror("server socket bind failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 建立監聽隊列  
    listen(server_sockfd,5);  
    // 等待客戶端連接請求到達  
    client_sockfd=accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_address,(socklen_t*)&sin_size);  
    if(client_sockfd<0)  
    {  
        perror("accept client socket failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 接收客戶端數據  
    if(recv(client_sockfd,buf,BUFFER_SIZE,0)<0)  
    {  
        perror("recv client data failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    printf("receive from client:%s/n",buf);  
    // 發送數據到客戶端  
    if(send(client_sockfd,"I have received your message.",BUFFER_SIZE,0)<0)  
    {  
        perror("send failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    close(client_sockfd);  
    close(server_sockfd);  
    exit(EXIT_SUCCESS);  
}  

 

client.cpp

#include <sys/types.h>   
#include <sys/socket.h>   
#include <stdio.h>   
#include <netinet/in.h>                                                  
#include <arpa/inet.h>   
#include <unistd.h>   
#include <stdlib.h>  
 
#define BUFFER_SIZE 40  
  
int main()   
{   
    char buf[BUFFER_SIZE];  
    int client_sockfd;   
    int len;   
    struct sockaddr_in address;// 服務器端網絡地址結構體                                             
     int result;   
    client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 建立客戶端socket                                 
    address.sin_family = AF_INET;   
    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");               
    address.sin_port = htons(12000);   
    len = sizeof(address);  
    // 與遠程服務器建立連接  
    result = connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&address, len);   
    if(result<0)   
    {   
         perror("connect failed");   
         exit(EXIT_FAILURE);   
    }   
    printf("Please input the message:");  
    scanf("%s",buf);  
    send(client_sockfd,buf,BUFFER_SIZE,0);  
    recv(client_sockfd,buf,BUFFER_SIZE,0);  
    printf("receive data from server: %s/n",buf);  
    close(client_sockfd);   
    return 0;   
}  

在成功的運行了第一次之后，當你再次啟動服務器端程序時，./server就變得邪惡起來，在bind()這個函數中居然出現了Address already in use這個錯誤。

                                  

 然后你開始迷惑了，難道是忘記將socket給關閉了，或是關閉socket的順序不對？經過種種猜測與試驗，你發現問題毫無進展......過了一會，當你再次抱着試試看的態度重新在Linux的“黑色終端”中輸入./server時，程序居然運行了，什么情況？究其原因，是socket選項在搗鬼。下面是IBM官網上對這一情況的具體解釋，參見http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-sockpit/。

bind 普遍遭遇的問題是試圖綁定一個已經在使用的端口。該陷阱是也許沒有活動的套接字存在，但仍然禁止綁定端口（bind 返回 EADDRINUSE），它由 TCP 套接字狀態 TIME_WAIT 引起。該狀態在套接字關閉后約保留 2 到 4 分鍾。在 TIME_WAIT 狀態退出之后，套接字被刪除，該地址才能被重新綁定而不出問題。

等待 TIME_WAIT 結束可能是令人惱火的一件事，特別是如果您正在開發一個套接字服務器，就需要停止服務器來做一些改動，然后重啟。幸運的是，有方法可以避開 TIME_WAIT 狀態。可以給套接字應用 SO_REUSEADDR 套接字選項，以便端口可以馬上重用。

考慮清單 3 的例子。在綁定地址之前，我以 SO_REUSEADDR 選項調用 setsockopt。為了允許地址重用，我設置整型參數（on）為 1 （不然，可以設為 0 來禁止地址重用）。

      按照IBM的做法，我重新改寫了server.c的代碼。

server.c

#include <sys/types.h>   
#include <sys/socket.h>   
#include <stdio.h>   
#include <netinet/in.h>   
#include <arpa/inet.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
 
#define BUFFER_SIZE 40  
  
int main()   
{         
    char buf[BUFFER_SIZE];  
    int server_sockfd, client_sockfd;   
    int sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);   
    struct sockaddr_in server_address;   
    struct sockaddr_in client_address;   
    memset(&server_address,0,sizeof(server_address));  
    server_address.sin_family = AF_INET;   
    server_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;   
    server_address.sin_port = htons(12000);   
    // 建立服務器端socket   
    if((server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))<0)  
    {  
        perror("server_sockfd creation failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 設置套接字選項避免地址使用錯誤  
    int on=1;  
    if((setsockopt(server_sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on)))<0)  
    {  
        perror("setsockopt failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 將套接字綁定到服務器的網絡地址上   
    if((bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_address,sizeof(struct sockaddr)))<0)  
    {  
        perror("server socket bind failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 建立監聽隊列  
    listen(server_sockfd,5);  
    // 等待客戶端連接請求到達  
    client_sockfd=accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_address,(socklen_t*)&sin_size);  
    if(client_sockfd<0)  
    {  
        perror("accept client socket failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    // 接收客戶端數據  
    if(recv(client_sockfd,buf,BUFFER_SIZE,0)<0)  
    {  
        perror("recv client data failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    printf("receive from client:%s/n",buf);  
    // 發送數據到客戶端  
    if(send(client_sockfd,"I have received your message.",BUFFER_SIZE,0)<0)  
    {  
        perror("send failed");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    close(client_sockfd);  
    close(server_sockfd);  
    exit(EXIT_SUCCESS);  
} 

這次，讓我們再次反復的啟動服務器，盡情的在“黑窗戶”里面輸入./server ./server ./server ......服務器的程序好像突然間變乖了，呵呵，童鞋們，為自己的成就慶祝吧！！！