一、背景

端对端的通信中存在的一个问题是：如何唯一地标识通信主体。对于socket，解决这个问题的方式是四元组：自身IP，自身端口，对方IP，对方端口。

在socket编程中，作为client，端口号是由操作系统管理和分配的，所以不存在端口占用的情况。如果作为server，在bind某个端口的时候，或多或少遇到过如下错误：

1	`bind: Address already in use`

在进程异常终止或重启网络服务的时候，出现上述问题的情况很常见；而作为服务端又需要进程马上步入正轨，这个问题就显得尤其重要。

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二、原因及解决方案

/** From APUE */
int initserver(int type, const struct sockaddr *addr, socklen_t alen)
{
    int fd;
    if ((fd = socket(addr->sa_family, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        perror("socket");
        return (-1);
    }
 
    if (bind(fd, addr, alen) < 0) {
        perror("bind");
        goto errout;
    }
 
    if (listen(fd, SOMAXCONN) < 0) {
        perror("listen");
        goto errout;
    }
 
    return (fd);
 
errout:
    err = errno;
    close(fd);
    errno = err;
    return(-1);
}

以上代码段，进程终止后立即投入运行的话，就会产生开篇说的问题。原因在APUE这本书也有提及：

1	`Normally, the implementation of TCP will prevent us from binding the same address until a timeout expires,<br>which is usually on the order of several minutes.`

同时也提供了解决方法，给socket设置SO_REUSEADDR属性：

1 2	`int` `reuse = 1;` `setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse,` `sizeof(int);`

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三、未完再续

但是，如果你的进程调用了fork()或system()函数，上述方案则无能为力。

对于子进程，创建成功后将复制父进程的数据空间、堆和栈副本，这其中也包括文件描述符（fork过程）；而且，一般我们fork子进程后接着执行一个新程序（execve过程），这就导致copy过来的文件描述符一直无法关闭，如此即使父进程终止，其监听的socket也无法释放，进而相应端口一直处于Listen状态（netstat命令），导致进程无法bind指定端口。

知道了原因，对症下药即可：创建的子进程execve时禁止对文件描述符的复制，即close-on-exec。

在Linux系统中，这是通过fcntl()设置文件描述符的FD_CLOEXEC标志实现：

int set_cloexec(int fd)
{
    int val;
 
    val = fcntl(fd, F_GETFD, 0);
    val |= FD_CLOEXEC; /* enable close-on-exec */
    return fcntl(fd, F_SETFD, val);
}