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，让用户选择在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，因此我想到使用 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，因为它需要在 hints 结构中设置 AI_PASSIVE 标志以获取可能在 bind 中使用的套接字地址电话。但是如果我使用 AI_PASSIVE，我就不能再使用 nodename 参数，这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 只会 return 那些可以在 connect、sendto 和 sendmsg 调用中使用的地址，但可能有地址可以用于绑定但不能用于 connect、sendto或 sendmsg 调用，这将被省略。请参阅有关 getaddrinfo/freeaddrinfo 函数的 POSIX 规范。

为了阐明我的需求，这里是我尝试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;
}

关于这个话题，我实际上有几个问题。首先，为什么 在使用AI_PASSIVE 标志时禁止使用nodename 参数？意图何在？这对我来说没有任何意义。是否有任何（最好是 POSIX-conform）方法来找到我可以绑定的本地地址，并且完全对应于文本表示中的给定主机名或 IP 地址？如果给定的节点名对应于本地地址并且 AI_PASSIVE 未设置，是否会有任何地址 returned 由 getaddrinfo 编辑，不能用于捆绑？或者更糟的是，在这种情况下是否会有任何地址只适合绑定并且不会 returned？

相关（未回答满意）：getaddrinfo: in what way is AI_PASSIVE ignored if the nodename is specified?

Answer 1

我同意参考问题没有得到令人满意的回答，IMO 整个功能没有详细说明。

我认为 AI_PASSIVE 标志被错误命名。它应该被称为 AI_ANY_ADDRESS。它只是表示 "give me a token I can use to bind to any node address on this system (within the address family, etc)"，因此您不必硬编码 INADDR_ANY 和 IN6ADDR_ANY_INIT。因此，如果您提供节点名称参数，您就避免了 AI_PASSIVE 的要点。你是说 "Here's the address(es) I want to bind to".

实际上，这一切都很好，因为 bind 和 connect 接受的地址结构在所有情况下基本相同（除了你不能 connect到特殊的 "any" 地址）。这就是为什么 - 当您指定节点名称时 - 您是否指定 AI_PASSIVE 并不重要。您将获得适用于对指定 name/address 的 bind 或 connect 调用的参数。

获得"address info"并不意味着bind或connect会成功。您可以成功获得一个您无法 bind 的地址——因为它不是本地机器的地址——或者出于其他原因。（显然，connect 也可能由于多种原因而失败——可能没有机器在该地址应答或没有服务器在端口上侦听，等等）

如果您提供的节点名称不是 IP 地址，并且名称解析提供了不同系列的多个 IP 地址（在本地计算机上都可用），您应该能够 bind 所有这些地址。

所以，底线：如果你想让用户指定地址，只需将其提供给 getaddrinfo。您返回的地址（如果有的话）应该可以在 bind 通话中使用。

如何使用 getaddrinfo 选择服务器套接字地址？

How to choose a server socket address using getaddrinfo?

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