在Linux中使用fork(）+execlp和boost::asio时出现地址重用错误

address reuse error when using fork() + execlp with boost::asio in Linux

本文关键字：asio 错误 地址 boost Linux fork +execlp      更新时间：2023-10-16

我有一个程序，它在TCP端口上侦听特定字符串，并使用execlp调用启动应用程序。我正在执行fork()，以便在此execlp调用之前启动子进程。启动后，父进程再次开始在同一端口上侦听。我正在关闭子进程中的套接字。

我已经在boost::asio::tcp_socket上编写了一个包装器，在绑定套接字之前，我将addr_reuse选项设置为true。

现在，我的问题是在Linux中，在应用程序启动几次后，我得到了一个地址重用错误。在我的程序中，它不断尝试接受连接（或者更准确地说，尝试调度对boost::asio::io_service的接受），直到绑定并接受成功。所以我收到了这个循环中的错误。

奇怪的是，如果我关闭（或终止）启动的可执行文件，则此错误停止出现，这意味着bind成功。我确信，在启动的应用程序中，同一端口不会在任何地方使用。我正在使用异步套接字操作。知道我为什么会犯这个错误吗？

以下是我在套接字上接受的方式：（在开始新的接受之前，我还会在boost::asio::tcp_socket(_tcpSocket)共享指针上调用reset。）

boost::asio::ip::tcp::endpoint endPoint(boost::asio::ip::tcp::v4(), port);
_acceptor.reset ( new boost::asio::ip::tcp::acceptor( *_ioService.get() ) );
_acceptor->open( endPoint.protocol() );
_acceptor->set_option(boost::asio::ip::tcp::acceptor::reuse_address(true));
boost::system::error_code ec;
_acceptor->bind(endPoint, ec);
if ( ec.value() != boost::system::errc::success )
{
    ec.clear();
    _acceptor->close(ec);
    close();
    return false;
}
ec.clear();
_acceptor->listen(boost::asio::socket_base::max_connections, ec);
if ( ec.value() != boost::system::errc::success )
{
    return false;
}
_acceptor->async_accept(*_tcpSocket,
                        boost::bind(&TCPSocket::_handleAsyncAccept,
                                    this,
                                    boost::asio::placeholders::error) );

以下是我的分叉方式：

pid_t pid = fork();
switch (pid)
{
    case 0:
    {
        /// close all sockets for child process. as it might cause addr reuse error in parent process
        _asyncNO->closeAll();
        std::string binary = "<binaryName>";
        std::string path = "<binaryPath>";
        if ( execlp( path.c_str(), binary.c_str(), controllerIP.c_str(), (char *)0 ) == -1 )
        {
            LOG_ERROR("System call failed !!")
        }
    }
    break;
    default:
}

为了简单起见，我删除了日志记录。

正如@TannerSansbury在评论中所说，这可能是因为Boost.Asio需要通知fork():

关于Boost.Asio.分叉的最新版本文档

此处转载的相关章节：

Boost.Asio支持使用fork()系统调用的程序。如果程序在适当的时间调用io_service.notify_fork()，Boost.Asio将重新创建任何内部文件描述符（例如用于唤醒反应堆的"self-pipe-trick"描述符）。通知通常如下执行：

io_service_.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_prepare);
if (fork() == 0)
{
  io_service_.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_child);
  // ...
}
else
{
  io_service_.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_parent);
  // ...
}

用户定义的服务也可以通过重写io_service::service::fork_service()虚拟函数来实现fork-aware。

请注意，通过Boost.Asio的公共API可访问的任何文件描述符（例如basic_socket<>、posix::stream_descriptor等的底层描述符）在分叉期间都不会更改。程序有责任根据需要管理这些描述符。

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