socket编程：SO_REUSEADDR例解

kevintz 2000-6-19

网友vmstat多次提出了这个问题：SO_REUSEADDR有什么用处和怎么使用。而
且很多网友在编写网络程序时也会遇到这个问题。所以特意写了这么一篇文章，
希望能够解答一些人的疑难。
其实这个问题在Richard Stevens的《Unix网络编程指南》卷一里有很详细的
解答(中文版P166-168页)。这里我只是写几个基本的例子来验证这个问题。
首先声明一个问题：当两个socket的address和port相冲突，而你又想重用地
址和端口，则旧的socket和新的socket都要已经被设置了SO_REUSEADDR特性，只
有两者之一有这个特性还是有问题的。
SO_REUSEADDR可以用在以下四种情况下。
(摘自《Unix网络编程》卷一，即UNPv1)
1、当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时，而你启
动的程序的socket2要占用该地址和端口，你的程序就要用到该选项。
2、SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但
每个实例绑定的IP地址是不能相同的。在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可
以测试这种情况。
3、SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上，但每个soc
ket绑定的ip地址不同。这和2很相似，区别请看UNPv1。
4、SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。但这只用于UDP的
多播，不用于TCP。

例子1:测试上面第一种情况。


#include <netinet/in.h>


#include <sys/socket.h>


#include <time.h>


#include <stdio.h>


#include <string.h>




#define MAXLINE 100




int main(int argc, char** argv)






{


int listenfd,connfd;


struct sockaddr_in servaddr;


char buff[MAXLINE+1];


time_t ticks;


unsigned short port;


int flag=1,len=sizeof(int);




port=10013;


if( (listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1)






{


perror("socket");


exit(1);


}


bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));


servaddr.sin_family=AF_INET;


servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);


servaddr.sin_port=htons(port);


if( setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -


1)






{


perror("setsockopt");


exit(1);


}


if( bind(listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) ==


-1)






{


perror("bind");


exit(1);


}


else


printf("bind call OK!\n");


if( listen(listenfd,5) == -1)






{


perror("listen");


exit(1);


}


for(;;)






{


if( (connfd=accept(listenfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL)) == -1)








{


perror("accept");


exit(1);


}




if( fork() == 0)/**//*child process*/






{




close(listenfd);/**//*这句不能少，原因请大家想想就知道了。*/


ticks=time(NULL);


snprintf(buff,100,"%.24s\r\n",ctime(&ticks));


write(connfd,buff,strlen(buff));


close(connfd);


sleep(1);


execlp("f1-9d",NULL);


perror("execlp");


exit(1);


}


close(connfd);




exit(0);/**//* end parent*/


}


}


测试：编译为f1-9d程序，放到一个自己PATH环境变量里的某个路径里，例如$HO
ME/bin，运行f1-9d，然后telnet localhost 10013看结果。

2、第二种情况我没有环境测，所以就不给测试程序了，大家有条件的可以自己写
一个来测试一下。

3、测试第三种情况的程序


#include <netinet/in.h>


#include <sys/socket.h>


#include <time.h>


#include <stdio.h>


#include <string.h>




#define MAXLINE 100




int main(int argc, char** argv)






{


int fd1,fd2;


struct sockaddr_in servaddr1,servaddr2;


char buff[MAXLINE+1];


time_t ticks;


unsigned short port;


int flag=1,len=sizeof(int);




port=10013;


if( (fd1=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1)






{


perror("socket");


exit(1);


}


if( (fd2=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1)






{


perror("socket");


exit(1);


}


bzero(&servaddr1,sizeof(servaddr1));


bzero(&servaddr2,sizeof(servaddr2));


servaddr1.sin_family=AF_INET;


servaddr2.sin_family=AF_INET;




if( inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr1.sin_addr) <= 0)






{


printf("inet_pton() call error:127.0.0.1\n");


exit(1);


}


if( inet_pton(AF_INET, "128.160.1.230", &servaddr2.sin_addr) <= 0)








{


printf("inet_pton() call error:128.160.1.230\n");


exit(1);


}


servaddr1.sin_port=htons(port);


servaddr2.sin_port=htons(port);


if( setsockopt(fd1, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -1)






{


perror("setsockopt");


exit(1);


}


if( setsockopt(fd2, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -1)






{


perror("setsockopt");


exit(1);


}


if( bind(fd1,(struct sockaddr*)&servaddr1,sizeof(servaddr1)) == -1)








{


perror("bind fd1");


exit(1);


}


if( bind(fd2,(struct sockaddr*)&servaddr2,sizeof(servaddr2)) == -1)








{


perror("bind fd2");


exit(1);


}


printf("bind fd1 and fd2 OK!\n");




/**//*put other process here*/


getchar();




exit(0);/**//* end */


}



4、由于第四种情况只用于UDP的多播，和TCP的使用没多大关系，所以就不写测试
例子了。自己有兴趣的可以写。

以上的程序都是在Linux下编译通过的。也可以在其他unix平台运行。

参考资料：
1、《Unix网络编程》卷一 R. Stevens
2、《Socket programming FAQ》 http://www.ibrado.com/sock-faq/