在Linux上对“accepted”文件描述符使用setsockopt

Question

我对Linux上SO_REUSEADDR选项的setsockopt行为有一个相当奇怪的观察。简而言之，如果我将sockopt应用于由“监听套接字”接受的fd，则socketoption会反映在由监听套接字持有的端口上。

好吧，这是一些代码。

服务器：打开一个套接字，将SO_REUSEADDR设置为true。接受连接，然后在由accept返回的fd上将SO_REUSEADDR设置为false。

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
        int s,  len;
        int sin_size;
        int reuse = 1;
        int ret;
        struct sockaddr_in my_addr;

        memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
        my_addr.sin_family = AF_INET;
        my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
        my_addr.sin_port = htons(33235);

        if( (s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
        {
               printf("Socket Error\n");
               return -1;
        }

        setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(int));

        if( bind(s, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))  < 0)
        {
               printf("Bind Error\n");
               return -1;
        }

        listen(s, 6);

        reuse = 0;
        memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
        while(1) {
           ret = accept(s, (struct sockaddr*)&my_addr, &len);
           if (ret<0) {
              printf("Accept failed\n");
           } else {
              printf("Accepted a client setting reuse add to 0\n");
              setsockopt(ret, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(int));
           }
        }

        printf("Server exiting\n");

        return 0;
}

客户端：客户端连接到服务器后，不做任何操作，以确保服务器套接字处于 TIME_WAIT 状态。

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main(void)
{
        int s,  len;
        int sin_size;
        struct sockaddr_in my_addr;

        memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));
        my_addr.sin_family = AF_INET;
        my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
        my_addr.sin_port = htons(33235);

        if( (s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
        {
               printf("Socket Error\n");
               return -1;
        }

        if (!connect(s,(struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)))
        {
           printf("Client Connected successfully\n");
        }
        else
        {
           printf("%s\n",strerror(errno));
        }

        while(1) sleep(1);

        return 0;
}

我复现问题的步骤如下:

1. 运行服务器。
2. 连接客户端。
3. 关闭并重新启动服务器。服务器失败且出现绑定错误。

我在Mac OS上进行了测试，绑定没有失败。我查阅了所有Posix规范，其中没有一项说这段代码是未定义的。

问题：

有经验的人可以分享一下他们对这个问题的理解吗？

- Saurabh

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在这里看到了类似的讨论 http://www.linuxmisc.com/9-unix-programmer/f814109e2111f00c.htm - Ranjith Ruban

做这件事情很奇怪。已接受的套接字不需要设置或清除该选项。 - user207421

同意。这是由一个 bug 引起的，我已经修改了代码。但是这么做虽然很奇怪，但也是一个奇怪的观察结果。 - Saurabh

Answer 1

SO_REUSEADDR用于确定是否可以有另一个套接字绑定到同一地址。它是任何套接字（监听或连接）的属性，但很常见地通过accept从listen继承。在Linux中，它被映射到结构体sock的“sk_reuse”标志。

如果您清除已“接受”的FD上的此标志，则从那时起，IP /端口对被视为忙而不可重用。侦听套接字上的SO_REUSEADDR标志不会更改，但接受套接字上的标志会影响绑定逻辑。您可以使用getsockopt进行检查。

如果您想了解更多信息，可以尝试阅读inet_csk_get_port函数：http://lxr.free-electrons.com/source/net/ipv4/inet_connection_sock.c#L100。这是实际“绑定”发生的地方。

- cdleonard