如何使用getaddrinfo选择服务器套接字地址？

Question

我想创建一个TCP服务器应用程序，它允许用户选择绑定调用中使用的本地地址。用户可能会提供主机名或IP地址的文本表示，因此我考虑使用getaddrinfo函数将文本表示转换为一个或多个sockaddr结构(必要时执行名称查找)。

现在我的问题是: getaddrinfo函数似乎不适合我的需要，因为它要求在提示结构中设置AI_PASSIVE标志，以便获得可以用于绑定调用的套接字地址。但是如果我使用AI_PASSIVE，就不能再使用nodename参数了，这就违背了让用户选择本地地址的整个目的。如果我不提供AI_PASSIVE，getaddrinfo将只返回那些可以用于connect、sendto和sendmsg调用的地址，但是可能有一些地址可以用于绑定，而不是用于连接、sendto或sendmsg调用，这些地址将被省略。请参阅关于getaddrinfo/freeaddrinfo函数的POSIX规范。

为了澄清我的需求，下面是我试图创建的应用程序的草图：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s address port\n", argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    struct addrinfo hints = {0};
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

    struct addrinfo *result;
    /* The next line won't work as intended! It will behave as if the
    AI_PASSIVE flag was not set. */
    if (getaddrinfo(argv[1], argv[2], &hints, &result) != 0) {
        perror("getaddrinfo");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    /* Iterate result list */
    int sfd;
    struct addrinfo *rp = result;
    do {
        sfd = socket(rp->ai_family, rp->ai_socktype, rp->ai_protocol);
        if (sfd == -1)
            continue;

        if (bind(sfd, rp->ai_addr, rp->ai_addrlen) == 0)
            break; /* Success */

        close(sfd);
        rp = rp->ai_next;
    } while (rp != NULL);

    freeaddrinfo(result);

    if (rp == NULL) { /* No address succeeded */
        fprintf(stderr, "Could not bind\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    /* ... use socket bound to sfd ... */

    close(sfd);

    return EXIT_SUCCESS;
}

实际上，我有几个关于这个话题的问题。首先，为什么在使用AI_PASSIVE标志时禁止nodename参数？目的是什么？对我来说没有任何意义。是否有任何方法(最好是POSIX-一致性)来找到我可以绑定的本地地址，以及与给定主机名或IP地址对应的本地地址？如果给定的节点名对应于本地地址，并且没有设置AI_PASSIVE，那么是否会有getaddrinfo返回的不能用于绑定的地址？或者更糟糕的是，是否有只适合绑定的地址，在这种情况下不会返回呢？

相关(未得到满意答复)：如果指定了节点名，则被动忽略？

Answer 1

我同意参考问题没有得到令人满意的答复，海事组织的整个特点没有得到明确的说明。

我相信AI_PASSIVE旗子的名字不对。它应该被称为类似AI_ANY_ADDRESS的东西。它的意思只是“给我一个令牌，我可以用来绑定到这个系统上的任何节点地址(地址家族中，等等)”，这样您就不必硬编码INADDR_ANY和IN6ADDR_ANY_INIT了。因此，如果您提供一个节点名称参数，那么您就删除了AI_PASSIVE的要点。你是说“这是我要绑定的地址”。

在实践中，这一切都很好，因为bind和connect所接受的地址结构在所有情况下都是基本相同的(除了不能对特殊的“任意”地址进行connect )。这就是为什么--当您指定节点名称时--不管您是否指定AI_PASSIVE。您将获得针对指定名称/地址的bind或connect调用的适当参数。

获取“地址信息”并不意味着bind或connect会成功。您可以成功地获得一个您不能bind到的地址--因为它不是本地计算机的地址--或者也因为其他原因。(很明显，connect也可能因为许多原因而失败-在该地址上可能没有应答机器，或者没有服务器监听端口等等)。

如果您提供一个非IP地址的节点名称，并且名称解析提供不同家族中的多个IP地址(这些地址在本地计算机上都可用)，则应该能够对所有这些地址进行bind。

因此，底线是:如果您希望允许用户指定地址，只需将其提供给getaddrinfo即可。返回的地址(如果有的话)应该可以在bind调用中使用。