多线程中使用的套接字？

Question

我看了多线程中使用socket的代码，代码如下：

主函数

int main(void)
{
    int listenfd;
    int i = 0;

    /* check envirenment */
    if (check_env() == FALSE)
    {
        return 0;
    }

    /* get the bind port */
    listenfd = initserver(PORT); 

    if ( listenfd == -1 )
    {
        return 0;
    }

    /* initial the message queue. */
    /* and start to run ...*/
    initDatas(listenfd);

    /* start already.........*/
    /* make the main thread be a thread which recive the requst from 
     * client */
    fMsgIn((void *)&listenfd);

    return 0;
}

函数初始化数据

void initDatas(socketfd fd)
{
    int num_accept_req      = 5;
    int num_go              = 5;
    int num_getblg          = 5;

    /* control userbuf */
    init_userbuf();

    /* init the ctrlsockfd list */
    init_ctrlsockfd();

    /* run server */
    init_accept_req(fd, num_accept_req);

    /* get blog  */
    init_getblg(num_getblg);

    /* put blog */
//    init_pubblg(num_pubblg);

    /* get personal msg */
 //   init_getprsnalmsg(num_getprsnalmsg);
    /* pub personal msg */
  //  init_pubprsnalmsg(num_pubprsnalmsg);

    /*get followers */
   // init_getfollower(num_getfollower);

    /* set personal information */
    //init_setprsnalinfo(num_setprsnalinfo);

    /* send out dates ...*/
    init_msgout(num_go);
}

函数 init_accept_req

void init_accept_req(socketfd fd, int number_thread)
{
#ifdef DEBUG
    printf("\ninitial thread for accept request !\n");
    ASSERT(number_thread >= 1 && fd > 0);
#endif
    pthread_t *pid;
    pthread_attr_t attr;
    int i = 0;

    pid = Malloc_r(number_thread * sizeof(pthread_t));
    if ( pid == NULL )
        err_quit("malloc, in init_accept_req");

    pthread_attr_init(&attr);
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

    for ( i = 0; i < number_thread; i++ )
    {
                            /* control accept requst */
        pthread_create(pid + i, &attr, (void *)fMsgIn, (void*)&fd);
    }
}

我们可以看到socket文件描述符listenfd是由函数initserver创建的，在函数init_accept_req中创建了多线程，在这些线程的回调函数中调用了linux socket函数accept，即function fMsgIn，所以我的问题是，当多线程使用相同的套接字 fd 时，这些线程之间没有任何冲突吗？（请注意，当调用 linux 套接字函数 accept 时，这些线程中没有同步原语）？

Answer 1

回答问题：

在同一个套接字上列出多个线程确实有效，因为最近的实现accept() 是线程保存。

但是，必须注意检查所有这些并行 accept()s 的结果，因为多个 tehm 可能会在尝试连接的客户端上返回，但只有一个 accept() 这样做不会出错。

Also one could argue this scenario is inefficient, due to those multiple returns.

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但是这些调用

for ( i = 0; i < number_thread; i++ )
{
  pthread_create(pid + i, &attr, (void *)fMsgIn, (void*)&fd);
}

创建线程是潜在的杀手，因为它们会将对本地变量的引用传递给线程函数

void init_accept_req(socketfd fd, int number_thread);

即fd。

init_accept_req() 返回后，fd 就不再有效，传递给线程函数的引用也不再有效。

要解决此问题，请一直传递对侦听套接字的引用，如下所示：

void init_accept_req(socketfd * pfd, int number_thread)
{
  [...]

  for ( i = 0; i < number_thread; i++ )
  {
                        /* control accept requst */
    pthread_create(pid + i, &attr, (void *)fMsgIn, (void*) pfd);
  }
}

void initDatas(socketfd * pfd)
{
  [...]

  init_accept_req(pfd, num_accept_req);

  [...]

int main(void)
{
  int listenfd;

  /* initial the message queue. */
  /* and start to run ...*/
  initDatas(&listenfd);

  [...]

使用这种方法只需确保main() 确实结束（以便侦听套接字listenfd 保持有效），只要任何接受线程都在做他们的工作。

一个有点脏的解决方案是滥用线程函数的void * 类型化用户数据参数作为int 并按值传递套接字描述符，如下所示：

pthread_create(pid + i, &attr, (void *)fMsgIn, (void*) fd);

不太好，但只要sizeof(void*) 不小于sizeof(int) 就可行。

Answer 2

通常情况下，在不同步的情况下从多个线程对一个套接字进行操作是一个坏主意，尽管它不被禁止。例如，您可以有一个线程读取和一个线程写入。但是，如果您尝试让两个线程都读取，或者两个线程都写入，那么如果没有任何同步，您可能无法获得合理的结果。同样，如果你在一个线程中close() 没有同步，你会遇到麻烦，因为另一个线程最终可能会访问一个不存在的 FD。

据我了解，在您尝试实现的方案中，确实有某种同步。当您在主线程中accept 时，您将获得一个新的 fd，然后您将其传递给其负责的子线程。在发生accept 之后（更重要的是在输入pthread_create() 之后），您的主线程保证不会对该fd 执行任何操作。您发布的代码示例不完整，因此很难判断您是否真正实现了这一点（例如，我看不到 accept 被调用的位置）。

Stephens 关于高级 UNIX 编程的书也是这类事情的宝贵资源；它包含许多分叉、非分叉和线程服务器和客户端的示例。