接收方拒绝仅为- 0构建打开套接字
Acceptor refusing to open socket only for -O0 build
大家好,
(编辑:单文件版本在末尾)
我只在某些编译设置中有问题(这表明某种UB,但我决定将这个问题标记为boost-asio,因为它可能涉及有关asio细节的知识)。注意,我使用的是当前git版本的独立asio库。
首先让我删除一些片段-完整的代码在这里:https://github.com/paulhilbert/magellan(请注意,CMakeLists.txt非常粗糙,可能需要修复,以防您想要编译它)。
我有一个测试echo服务器(tcp, async)在examples/echo_server.cpp:
[snip...]
int main (int argc, char const* argv[]) {
try {
if (argc != 2) {
std::cerr << "Usage: echo_server <port>n";
return 1;
}
asio::io_context io_context;
magellan::server server;
server.accept<echo_session>(io_context, 9003);
io_context.run();
} catch (std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << "n";
}
}
显然,server
和echo_session
类是有趣的部分;然而,后者似乎工作正常,所以我要放弃server
类在这里。包括/server.hpp:
#ifndef MAGELLAN_SERVER_HPP_
#define MAGELLAN_SERVER_HPP_
#include "session.hpp"
namespace magellan {
class server {
public:
[snip typedefs...]
public:
server();
virtual ~server();
template <typename Session>
void accept(asio::io_context& io_context, short port);
[snip comments...]
};
} // magellan
#include "server.ipp"
#endif /* MAGELLAN_SERVER_HPP_ */
…include/server.ipp:
#include <iostream>
namespace magellan {
template <typename Session>
inline void
server::accept(asio::io_context& io_context, short port) {
using asio::ip::tcp;
asio::spawn(io_context, [&](asio::yield_context yield) {
tcp::acceptor acceptor(io_context, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
for (;;) {
asio::error_code ec;
tcp::socket socket(io_context);
acceptor.async_accept(socket, yield[ec]);
if (!ec) {
auto session = std::make_shared<Session>(std::move(socket));
session->start();
}
}
});
}
[snip comments...]
} // magellan
现在有趣的是,async_accept
打开一个tcp套接字,如果我用-O1, -O2和-O3编译,而不是用- 0。我通过:
> ss -a | grep 9003
296:tcp LISTEN 0 128 *:9003 *:*
当使用- 0编译时,套接字永远不会打开。我还通过io_context::work实例检查了该服务是否仍在运行。
我最好的猜测(诚然缺乏信心)是boost协程与- 0做了一些不同的事情。值得一提的是,如果我在服务器中使用注释掉的代码。Ipp也不会打开套接字(不管编译设置是什么):
template <typename Session>
inline void
server::accept(asio::io_context& io_context, short port) {
using asio::ip::tcp;
accept<Session>(io_context, port, [](tcp::socket s) {
return std::make_shared<Session>(std::move(s));
});
}
template <typename Session, typename Func>
void
server::accept(asio::io_context& io_context, short port, Func&& factory) {
using asio::ip::tcp;
asio::spawn(io_context, [&](asio::yield_context yield) {
tcp::acceptor acceptor(io_context, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
for (;;) {
asio::error_code ec;
tcp::socket socket(io_context);
acceptor.async_accept(socket, yield[ec]);
if (!ec) {
auto session = factory(std::move(socket));
session->start();
} else {
std::cout << "failed accept" << "n";
}
}
});
}
这是我最初的问题,我将其归因于复制的套接字而不是移动的套接字,直到我到达- 0标志问题。
我在这一点上相当迷失,因为我不知道如何调试这些异步进程,但我仍然有信心对我的问题的实际答案将在某种程度上令人尴尬;)
希望你能给我点提示。
最好的,理查德。
编辑:以下是一个压缩的单文件版本:
#include <iostream>
#include <asio.hpp>
#include <asio/spawn.hpp>
using asio::ip::tcp;
namespace magellan {
class session : public std::enable_shared_from_this<session> {
public:
session(asio::ip::tcp::socket socket) : socket_(std::move(socket)), strand_(socket_.get_io_context()) {
}
template <typename Func>
void
async_do(Func&& f) {
auto self(shared_from_this());
asio::spawn(strand_, [this, self, f](asio::yield_context yield) {
try {
f(std::ref(socket_), std::ref(yield));
} catch (std::exception& e) {
socket_.close();
}
});
}
void start() {
async_do([this] (tcp::socket& s, asio::yield_context& yc) {
perform(s, yc);
});
}
protected:
virtual void perform(asio::ip::tcp::socket& s, asio::yield_context&) {
s.close();
}
protected:
asio::ip::tcp::socket socket_;
asio::io_context::strand strand_;
};
class server {
public:
typedef std::shared_ptr<server> ptr;
typedef std::weak_ptr<server> wptr;
typedef std::shared_ptr<const server> const_ptr;
typedef std::weak_ptr<const server> const_wptr;
public:
server() {}
virtual ~server() {}
template <typename Session>
void
accept(asio::io_context& io_context, short port) {
using asio::ip::tcp;
asio::spawn(io_context, [&](asio::yield_context yield) {
tcp::acceptor acceptor(io_context, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
for (;;) {
asio::error_code ec;
tcp::socket socket(io_context);
acceptor.async_accept(socket, yield[ec]);
if (!ec) {
auto session = std::make_shared<Session>(std::move(socket));
session->start();
}
}
});
}
};
} // magellan
class echo_session : public magellan::session {
public:
typedef std::shared_ptr<echo_session> ptr;
typedef std::weak_ptr<echo_session> wptr;
typedef std::shared_ptr<const echo_session> const_ptr;
typedef std::weak_ptr<const echo_session> const_wptr;
public:
echo_session(tcp::socket socket)
: magellan::session(std::move(socket)) {}
virtual ~echo_session() {}
protected:
void perform(asio::ip::tcp::socket& s, asio::yield_context& yc) {
char data[128];
for (;;) {
std::size_t n = s.async_read_some(asio::buffer(data), yc);
asio::async_write(s, asio::buffer(data, n), yc);
}
}
};
int main (int argc, char const* argv[]) {
try {
if (argc != 2) {
std::cerr << "Usage: echo_server <port>n";
return 1;
}
asio::io_context io_context;
magellan::server server;
server.accept<echo_session>(io_context, 9003);
io_context.run();
} catch (std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << "n";
}
}
存在竞争条件,可能导致访问悬空引用,从而调用未定义的行为。lambda捕获列表通过引用捕获自动变量port
和io_service
。然而,port
的生命周期可能在它被用来构造acceptor
之前结束。在这种情况下,未定义的行为很可能导致程序绑定到一个随机端口,但也可能以其他方式失败。
void server::accept(asio::io_context& io_context, short port)
{
using asio::ip::tcp;
asio::spawn(io_context, [&](asio::yield_context yield)
{
tcp::acceptor acceptor(io_context,
tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
// ~~~~ lifetime may have ended
...
}
}
要解决这个问题,在lambda-capture中按值捕获port
。变化:
[&](boost::asio::yield_context yield) { ... }
:
[port, &io_service](boost::asio::yield_context yield) { ... }
下面的示例基于原始代码,可以(有时)演示竞争条件:
#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/asio/spawn.hpp>
class server
{
public:
void accept(boost::asio::io_service& io_service, short port)
{
using boost::asio::ip::tcp;
std::cout << "port in accept: " << port << std::endl;
boost::asio::spawn(io_service, [&](boost::asio::yield_context yield)
{
std::cout << "port in coroutine: " << port << std::endl;
tcp::acceptor acceptor(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), port));
assert(acceptor.is_open());
std::cout << "open on port " << acceptor.local_endpoint() << std::endl;
tcp::socket socket(io_service);
acceptor.async_accept(socket, yield);
});
}
};
int main ()
{
try
{
boost::asio::io_service io_service;
server server;
server.accept(io_service, 12345);
std::cout << "running io_service" << std::endl;
io_service.run();
assert(false);
}
catch (std::exception& e)
{
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
}
一次运行的输出:
port in accept: 12345
running io_service
port in coroutine: 0
open on port 0.0.0.0:58424
从输出中可以看出,port
在server::accept()
中具有预期的值,但是在协程中,悬空引用导致port
的值为0
,从而导致受体绑定到一个随机端口。
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