Boost套接字关闭时出现坏的文件描述符

Question

我正在使用Boost 1.45 ASIO处理一个在Windows和Mac上运行的应用程序中的一些套接字连接。在Windows上，以下代码不会导致任何错误，并且我的套接字可以干净地关闭。但是在Mac上，无论是shutdown还是close函数（如果我将其注释掉）都会给我“坏文件描述符”错误。在调用此代码之前，套接字正常工作。但是一旦我调用shutdown或close，就会出现错误。有什么想法可能是怎么回事？

if(socket.is_open())
{
    socket.shutdown(socket.both);
    socket.close();
}

- Matt McMinn

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如果您能澄清此代码片段的意图，那将有所帮助。通常情况下，~socket() dtor会关闭底层本地描述符类型。您明确关闭它是否有原因？ - Sam Miller

我原本以为你需要关闭套接字——这个错误似乎并没有引起任何问题（除了错误本身），所以如果我不需要显式地关闭套接字，那么我会很高兴地将其删除并继续我的生活。因此，为了澄清，我是否不需要调用shutdown或close？ - Matt McMinn

我建议不要忽略这个错误。在 close 上出现 "Bad file descriptor" 通常意味着文件描述符已经被关闭，这是一个潜在的严重错误，因为描述符会被重新使用。例如，如果您的程序错误地两次关闭（比如）描述符5，而您（或另一个线程！）恰好在其中创建了一个新的描述符，则新的描述符也将是5，并且错误的 close 将关闭它。因此，虽然我不知道您问题的答案，但我强烈建议找出根本原因，而不是通过析构函数忽略它或“把它藏起来”。 - Nemo

Answer 1

close 出现 "Bad file descriptor" 错误通常意味着该描述符已经被关闭。这通常是因为程序中某个完全不相关的部分存在双重关闭 bug。

这种 bug 是具有感染性的。如果您的程序关闭了同一个描述符两次，并且在此期间它被重新分配，那么第二个 close 将会在无关的对象身上关闭其描述符。然后当该对象关闭其描述符时，实际上可能会关闭另一个对象的描述符......以此类推，直到排队中的最后一个对象得到 "bad file descriptor" 错误。

这是 (a) 描述符是全局状态和 (b) Unix 要求任何对 open/socket 等的调用都要分配最低编号的未使用描述符 的副作用。

我所知道的唯一调试方法是使用像 strace (Linux) 或 dtrace (Mac) 这样的工具来监视所有文件描述符的创建和销毁。(好吧，也许不是唯一的方法。我曾经写过一个复杂的 LD_PRELOAD hack 来拦截每次对 open 和 close 的调用，以确定哪个线程在双重关闭其描述符，因为第二个 close 正在摧毁另一个线程正在使用的描述符...)祝您好运。

- Nemo

Answer 2

if(socket.is_open())
{
    socket.shutdown(socket.both);
    socket.close();
}

除非你有充分的理由这样做，否则我建议让socket::~socket()析构函数关闭底层本地文件描述符。如果你担心泄漏描述符，请使用像valgrind这样的工具来分析你的程序。

- Sam Miller

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这并不是真正忽略错误。asio库抽象了描述符的本地底层类型，并且不需要显式关闭以防止资源泄漏。如果程序中存在双重关闭描述符的错误，那么问题很可能出在其他地方。 - Sam Miller

错误可能在其他地方，但是错误发生在这里... 我非常确定 Boost 的开发者不会从他们的析构函数中抛出任何异常。因此，你的建议是忽略问题而不是解决问题。（依赖析构函数来关闭文件并不能检测错误，因此在一般情况下我认为这种写法是不好的。在这种情况下，无论问题是什么，这种写法肯定是在忽略一个真正的问题。） - Nemo

我有点勉强地接受这个答案 - 我同意Nemo的看法，可能有其他地方出现了错误，但是在详细检查了我的程序后，我找不到它 - 这是我唯一的关闭，所以如果我把它拿出来让析构函数处理，我就不会进行任何显式的关闭。对于我的程序来说，忽略它是合理的，因为此时程序无论如何都要关闭，但是为了记录，走这条路之前请检查是否有额外的关闭，正如Nemo所提到的那样。 - Matt McMinn

Answer 3

我遇到了同样的问题：在Windows上一切正常，在Linux上，根据套接字状态会抛出异常（如果我没记错的话）。

除了Sam的答案之外，另一个选择是使用虚拟错误代码来静默忽略异常（如果确实发生）。请参阅asio文档中的close和shutdown重载。

- Ralf