网络编程-一个简单的echo程序(2)

前言

在《网络编程-一个简单的echo程序(0)》和《网络编程-一个简单的echo程序(1)》中分别介绍了echo程序的整体流程和用到的数据结构与函数。本文将结合两者，来看实际使用过程中，有哪些基本的异常场景。

Protocol not supported

不支持的协议类型。前面在介绍socket函数的时候说到，TCP仅支持字节流套接字，UDP仅支持数据报套接字，如果你的第二个参数选择了SOCK_STREAM，即字节流套接字，而第三个参数选择了IPPROTO_UDP，那么将会出现不支持的协议错误。示例程序如下：

//来源 公众号【编程珠玑】 源网站：https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h> 
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
int main(void)
{
    int socktfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_UDP);
    if(-1 == socktfd)
    {
        perror("socket failed");
    }
    return 0;
}

运行结果：

socket failed: Protocol not supported

由于socket函数返回的是一个套接字描述符，因此它和打开文件一样，如果打开的数量到了一定的限度，也会出现失败。

除此之外，如果系统不支持某种协议族，例如不支持AF_KEY ，会出现:

Operation not permitted

的错误。

Cannot assign requested address

ip不存在。这种错误很容易模拟，还是用前文提到的server程序：

$ ./server 192.168.3.4 1055
bind error: Cannot assign requested address

由于192.168.3.4并不是我本机的ip，因此在bind的时候必然会出错。

address is already in use

端口已被占用，或者上一个没有停止。例如已经在一个终端启动了server，然后再次启动：

$ ./server
bind error: Address already in use

或者连接之后，server处于TIME_WAIT状态，此时再次启动server也会遇到相同的问题。

关于TIME_WAIT状态，在《网络编程-再看TCP的四次挥手》中有详细的论述，本文不再赘述。

permission denied

出现这种错误的情况比较多，通常都是权限问题导致的，例如普通用户试图在1024以内的端口监听：

$ ./server 127.0.0.1 1000
bind error: Permission denied

由于普通用户只能绑定使用1024以外的端口，因此当普通用户试图使用1024以内的端口时，就会提示Permission denied。

Permission denied的情况有很多种，这里只列举了其中一种。

Bad file descriptor

这种错误在很多场景下会出现，因为我们在很多地方都用到了套接字描述符，因此一旦套接字描述符相关参数错误，都会出现这种错误，例如我们将bind的第一个参数随便指定一个值，并运行server：

$ ./server
bind error: Bad file descriptor

Connection refused

这个错误常常出现于连接到一个未监听的地址，例如：

$ ./client 127.0.0.1 8888
connect failed: Connection refused

这种情况下表明TCP连接的过程中收到了RST响应，有可能是8888端口没有监听，也可能是别的原因导致连接取消。

Connection timed out

这个错误常常是由于远端服务器过于繁忙，没有accept。这个我们已经在TCP连接的建立一文中有说明，一旦服务端的连接队列满，将不会处理新的连接请求，客户端将会超时。

当然除此之外，如果指定连接到一个不存在的IP地址：

$ ./client 192.168.183.5 8888
connect failed: Connection timed out

前面描述的情况只是很多情况的一两种，最终原因都是客户端没有收到SYN的响应，例如主机防火墙设置了端口不可访问，也可能导致出现这种情况。

如果是远端不可达的IP地址，将会收到主机不可达的ICMP错误：

$ ./client 192.168.0.5 8888
connect failed: No route to host

总结

本文列出了在进行网络编程中最常遇到的错误，但是还有很多错误未曾提出；除此之外，某种错误出现的场景也并没有完全指出，但对于分析常见问题基本足够。当然也欢迎在留言区补充分享。