TCP的服务端编程，一般API的调用顺序是socket, bind, listen, accept, send, recv等。TCP的客户端编程，一般API的调用顺序是socket, connect, send, recv。
在服务端，accept函数的其中一个入参是listen-socket，会返回一个新的connection-socket。通过connection-socket，调用getpeername，可以得到客户端的IP和端口。通过connection-socket，调用getsockname，可以得到本地的IP和端口。accept函数的其中一个出参，也可以返回客户端的IP和端口。
通常如果客户端创建socket后，调用connect前，没有调用bind来绑定本地的IP和端口，那么connect建立的连接的本端IP是API自动通过目的IP选择的，而本端端口是随机的。这没有问题。通过accept函数返回的connection-socket，调用getsockname返回的IP是服务器端listen的IP。这也没问题。问题是，通过accept函数返回的connection-socket，调用getsockname返回的端口是什么呢？
按我直观的、Intuitive的理解，这个端口应该是个随机的端口，因为connection-socket是新建的socket，是和listen-socket不同的socket。但事实令我不解，这个端口竟然和listen-socket绑定的端口是相同的，不知你是否也跟我一样想法过。上代码。
/* Sample TCP server */
/* www.cs.ucsb.edu/~almeroth/classes/W01.176B/hw2/examples/tcp-server.c */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char**argv)
{
int listenfd,connfd,n;
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr,localaddr;
socklen_t clilen;
socklen_t locallen;
pid_t childpid;
char mesg[1000];
listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port=htons(32000);
bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
listen(listenfd,1024);
for(;;)
{
clilen=sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);
locallen=sizeof(localaddr);
getsockname(connfd,(struct sockaddr*)&localaddr,&locallen);
printf("local addr=%X\n",htonl(*((unsigned int*)&localaddr.sin_addr)));
printf("local port=%d\n",htons(localaddr.sin_port));
if ((childpid = fork()) == 0)
{
close (listenfd);
for(;;)
{
n = recvfrom(connfd,mesg,1000,0,(struct sockaddr *)&cliaddr,&clilen);
sendto(connfd,mesg,n,0,(struct sockaddr *)&cliaddr,sizeof(cliaddr));
printf("-------------------------------------------------------\n");
mesg[n] = 0;
printf("Received the following:\n");
printf("%s",mesg);
printf("-------------------------------------------------------\n");
}
}
close(connfd);
}
}
/* Sample TCP client */
/* www.cs.ucsb.edu/~almeroth/classes/W01.176B/hw2/examples/tcp-client.c */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char**argv)
{
int sockfd,n;
struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
char sendline[1000];
char recvline[1000];
if (argc != 2)
{
printf("usage: client <IP address>\n");
exit(1);
}
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
servaddr.sin_port=htons(32000);
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
while (fgets(sendline, 10000,stdin) != NULL)
{
sendto(sockfd,sendline,strlen(sendline),0,
(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr));
n=recvfrom(sockfd,recvline,10000,0,NULL,NULL);
recvline[n]=0;
fputs(recvline,stdout);
}
}
这两个tcp-server和tcp-client程序是我从www.cs.ucsb.edu借鉴过来的，我只加了getsockname相关部分。服务端程序执行结果：
$ ./tcpserver local addr=7F000001 local port=32000 ------------------------------------------------------- Received the following: abcdef ------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------- Received the following: ghijkl ------------------------------------------------------- ^C
客户端程序执行结果：
$ ./tcpclient 127.0.0.1 abcdef abcdef ghijkl ghijkl ^C
看到了吧，accept函数返回的connection-socket，调用getsockname返回的端口竟然和listen-socket的端口是相同的，都是32000。这是为什么呢？为什么这样counter-intuitive呢？
问了Google，问了对TCP有研究的高人，他又问了高人，才明白。原来我们看socket，不能光看到通过socke API或accept API创建的socket，心中要有图画，这个socket是和远方连接的。每个socket由四元组组成，本地IP，本地端口，远方IP，远方端口。虽然accept函数返回的connection-socket调用getsockname返回的IP和端口同listen-socket绑定的IP和端口是相同的，但因为他们的远方连接的不同，所以他们是不同的socket。不要迷惑。