Linux系統套接字編程中存在的五個隱患 （1）

Socket API 是網絡應用程序開發中實際應用的標準 API。盡管該 API 簡單，但是開發新手可能會經歷一些常見的問題。本文識別一些最常見的隱患并向您顯示如何避免它們。

　　在 4.2 BSD UNIX® 操作系統中首次引入，Sockets API 現在是任何操作系統的標準特性。事實上，很難找到一種不支持 Sockets API 的現代語言。該 API 相當簡單，但新的開發人員仍然會遇到一些常見的隱患。

　　本文識別那些隱患并向您顯示如何避開它們。

　　隱患 1．忽略返回狀態

　　第一個隱患很明顯，但它是開發新手最容易犯的一個錯誤。如果您忽略函數的返回狀態，當它們失敗或部分成功的時候，您也許會迷失。反過來，這可能傳播錯誤，使定位問題的源頭變得困難。

　　捕獲并檢查每一個返回狀態，而不是忽略它們?？紤]清單 1 顯示的例子，一個套接字 send 函數。

int status, sock, mode;
            
            
/* Create a new stream (TCP) socket */sock =
            
            
socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
            
            
...status = send( sock, buffer, buflen, MSG_DONTWAIT );
            
            
if (status == -1) {  /* send failed */  printf( "send failed: %s\n",？
            
            
 strerror(errno) );
            
            
} else {  /* send suclearcase/" target="_blank" >cceeded -- or did it? */}            
            

　　清單 1 探究一個函數片斷，它完成套接字 send 操作（通過套接字發送數據）。函數的錯誤狀態被捕獲并測試，但這個例子忽略了 send 在無阻塞模式（由 MSG_DONTWAIT 標志啟用）下的一個特性。

　　send API 函數有三類可能的返回值：

• 如果數據成功地排到傳輸隊列，則返回 0。
• 如果排隊失敗，則返回 -1（通過使用 errno 變量可以了解失敗的原因）。
• 如果不是所有的字符都能夠在函數調用時排隊，則最終的返回值是發送的字符數。

　　由于 send 的 MSG_DONTWAIT 變量的無阻塞性質，函數調用在發送完所有的數據、一些數據或沒有發送任何數據后返回。在這里忽略返回狀態將導致不完全的發送和隨后的數據丟失。

隱患 2．對等套接字閉包

　　UNIX 有趣的一面是您幾乎可以把任何東西看成是一個文件。文件本身、目錄、管道、設備和套接字都被當作文件。這是新穎的抽象，意味著一整套的 API 可以用在廣泛的設備類型上。

　　考慮 read API 函數，它從文件讀取一定數量的字節。read 函數返回讀取的字節數（最高為您指定的最大值）；或者 -1，表示錯誤；或者 0，如果已經到達文件末尾。

　　如果在一個套接字上完成一個 read 操作并得到一個為 0 的返回值，這表明遠程套接字端的對等層調用了 close API 方法。該指示與文件讀取相同 —— 沒有多余的數據可以通過描述符讀?。▍⒁?清單 2）。

　　清單 2．適當處理 read API 函數的返回值

int sock, status;sock = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
                
                
...status = read( sock, buffer, buflen );
                
                
if (status > 0) {  /* Data read from the socket */} else if (status == -1)
                
                
{  /* Error, check errno, take action... */} else if (status ==
                
                
0) {  /* Peer closed the socket, finish the close */  close( sock );
                
                
  /* Further processing... */}      
                

　　同樣，可以用 write API 函數來探測對等套接字的閉包。在這種情況下，接收 SIGPIPE 信號，或如果該信號阻塞，write 函數將返回 -1 并設置 errno 為 EPIPE。

隱患 3．地址使用錯誤（EADDRINUSE）

　　您可以使用 bind API 函數來綁定一個地址（一個接口和一個端口）到一個套接字端點?？梢栽?STRONG>服務器設置中使用這個函數，以便限制可能有連接到來的接口。也可以在客戶端設置中使用這個函數，以便限制應當供出去的連接所使用的接口。bind 最常見的用法是關聯端口號和服務器，并使用通配符地址（INADDR_ANY），它允許任何接口為到來的連接所使用。

　　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 分鐘。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。