5.3. bind()－ 我在哪個 port？

一旦你有了一個 socket，你會想要將這個 socket 與你本機上的 port 進行關聯（如果你正想要 listen() 特定 port 進入的連線，通常都會這樣做，比如：多人網路連線遊戲在它們告訴你＂連線到 192.168.5.10 port 3490＂時這麼做）。port number 是用來讓 kernel 可以比對出進入的封包是屬於哪個 process 的 socket descriptor。如果你只是正在進行 connect()（因為你是 client，而不是 server），這可能就不用。不過還是可以讀讀，好玩嘛。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

sockfd 是 socket() 傳回的 socket file descriptor。my_addr 是指向包含你的位址資訊、名稱及 IP address 的 struct sockaddr 之指標。addrlen 是以 byte 為單位的位址長度。

呼！有點比較好玩了。我們來看一個範例，它將 socket bind（綁定）到執行程式的主機上，port 是 3490：

struct addrinfo hints, *res;
int sockfd;

// 首先，用 getaddrinfo() 載入位址結構：

memset(&hints, 0, sizeof hints);
hints.ai_family = AF_UNSPEC; // use IPv4 or IPv6, whichever
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // fill in my IP for me

getaddrinfo(NULL, "3490", &hints, &res);

// 建立一個 socket：

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);

// 將 socket bind 到我們傳遞給 getaddrinfo() 的 port：

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

使用 AI_PASSIVE 旗標，我可以跟程式說要 bind 它所在主機的 IP。如果你想要 bind 到指定的本地 IP address，捨棄 AI_PASSIVE，並改放一個位址到 getaddrinfo() 的第一個參數。

bind() 在錯誤時也會傳回 -1，並將 errno 設定為該錯誤的值。

許多舊程式都在呼叫 bind() 以前手動封裝 struct sockaddr_in。很顯然地，這是 IPv4 才有的，可是真的沒有辦法阻止你在 IPv6 做一樣的事情，一般來說，使用 getaddrinfo() 會比較簡單。總之，舊版的程式看起來會像這樣：

// !!! 這 是 老 方 法 !!!

int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); // short, network byte order
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.12.110.57");
memset(my_addr.sin_zero, '\0', sizeof my_addr.sin_zero);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof my_addr);

在上列的程式碼中，如果你想要 bind 到你本機的 IP address（就像上面的 AI_PASSIVE 旗標），你也可以將 INADDR_ANY 指定給 s_addr 欄位。INADDR_ANY 的 IPv6 版本是一個 in6addr_any 全域變數，它會被指定給你的 struct sockaddr_in6 的 sin6_addr 欄位。

「也有一個你能用於變數初始器（variable initializer）的 IN6ADDR_ANY_INIT macro（巨集）」

另一件呼叫 bind() 時要小心的事情是：不要用太小的 port number。全部 1024 以下的 ports 都是保留的（除非你是系統管理員）！你可以使用任何 1024 以上的 port number，最高到 65535（提供尚未被其它程式使用的）。

你可能有注意到，有時候你試著重新執行 server，而 bind() 卻失敗了，它聲稱＂Address already in use.＂（位址使用中）。這是什麼意思呢？很好，有些連接到 socket 的連線還懸在 kernel 裡面，而它佔據了這個 port。你可以等待它自行清除（一分鐘之類），或者在你的程式中新增程式碼，讓它重新使用這個 port，類似這樣：

int yes=1;
//char yes='1'; // Solaris 的使用者用這個

// 可以跳過 "Address already in use" 錯誤訊息

if (setsockopt(listener,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(int)) == -1) {
  perror("setsockopt");
  exit(1);
}

最後一個對 bind() 的額外小提醒：在你不願意呼叫 bind() 時。若你正使用 connect() 連線到遠端的機器，你可以不用管 local port 是多少（以 telnet 為例，你只管遠端的 port 就好），你可以單純地呼叫 connect()，它會檢查 socket 是否尚未綁定（unbound），並在有需要的時候自動將 socket bind() 到一個尚未使用的 local port。