内存/线程泄漏，使用 WinSock2 开发简单的 HTTP 服务器

Question

我开始开发我的工具，它在 TCP 级别与 net 一起工作，它将展示 web-server 的简单功能。

在测试我的程序时，我遇到了非常严重的错误：

• 内存泄漏
• 立即创建数千个线程

在 taskmgr.exe 中，您可能会看到约 1.5 个线程和约 50kb 的分配内存。 此外，我将程序编译为 32 位，但在 vmmap 实用程序中您可能会看到很多 64 位堆栈。我的操作系统是 64 位的，但是在 taskmgr.exe 中你可能会看到 *32 ，我不知道 32 位程序如何使用 64 位堆栈，也许在 64 位操作系统中启动 32 位程序是正常的，但我不知道这个操作系统的设计，所以我会很高兴，如果你给我一个关于这个问题的建议。

那么，为什么我的程序会立即创建很多线程？ （我猜，while(true) 阻塞的原因）.

但是，我想要下一个：

• 为每个新请求创建每个线程
• 请求处理完毕后，终止线程并释放内存

我应该如何重新制作我的代码？

谢谢！

这是我的代码（MS VC ++ 9）：

#include <iostream>
#include <Windows.h>

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

typedef struct Header
{
friend struct Net;

private:
    WORD wsa_version;
    WSAData wsa_data;

    SOCKET sock;
    SOCKADDR_IN service;

    char *ip;
    unsigned short port;

public:
    Header(void)
    {
        wsa_version = 0x202;

        ip = "0x7f.0.0.1";
        port = 0x51;

        service.sin_family = AF_INET;
        service.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
        service.sin_port = htons(port);
    }

} Header;

typedef struct Net
{
private:
    int result;

    HANDLE thrd;
    DWORD exit_code;

    void WSAInit(WSAData *data, WORD *wsa_version)
    {
        result = WSAStartup(*wsa_version, &(*data));

        if(result != NO_ERROR)
        {
            std::cout << "WSAStartup() failed with the error: " << result << std::endl;
        }
        else
        {
            std::cout << (*data).szDescription << " " << (*data).szSystemStatus << std::endl;
        }
    }

    void SocketInit(SOCKET *my_socket)
    {
        (*my_socket) = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

        if((*my_socket) == INVALID_SOCKET)
        {
            std::cout << "Socket initialization failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
            WSACleanup();
        }
        else
        {
            std::cout << "Socket initialization successful!" << std::endl;
        }
    }

    void SocketBind(SOCKET *my_socket, SOCKADDR_IN *service)
    {
        result = bind((*my_socket), (SOCKADDR*)&(*service), sizeof(*service));

        if(result == SOCKET_ERROR)
        {
            std::cout << "Socket binding failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
            closesocket((*my_socket));
            WSACleanup();
        }
        else
        {
            std::cout << "Socket binding successful!" << std::endl;
        }

        result = listen(*my_socket, SOMAXCONN);

        if(result == SOCKET_ERROR)
        {
            std::cout << "Socket listening failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
        }
        else
        {
            std::cout << "Listening to the socket..." << std::endl;
        }
    }

    static void SocketAccept(SOCKET *my_socket)
    {
        SOCKET sock_accept = accept((*my_socket), 0, 0);

        if(sock_accept == INVALID_SOCKET)
        {
            std::cout << "Accept failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
            closesocket(*my_socket);
            WSACleanup();
        }
        else
        {
            std::cout << "Client socket connected!" << std::endl;
        }

        char data[0x400];
        int result = recv(sock_accept, data, sizeof(data), 0);
        HandleRequest(data, result);
        char *response = "HTTP/1.1 200 OK\r\nServer: Amegas.sys-IS/1.0\r\nContent-type: text/html\r\nSet-Cookie: ASD643DUQE7423HFDG; path=/\r\nCache-control: private\r\n\r\n<h1>Hello World!</h1>\r\n\r\n";
        result = send(sock_accept, response, (int)strlen(response), 0);

        if(result == SOCKET_ERROR)
        {
            std::cout << "Sending data via socket failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
            closesocket(sock_accept);
            WSACleanup();
        }
        else
        {
            result = shutdown(sock_accept, 2);
        }
    }

    static void HandleRequest(char response[], int length)
    {
        std::cout << std::endl;

        for(int i = 0; i < length; i++)
        {
            std::cout << response[i];
        }

        std::cout << std::endl;
    }

    static DWORD WINAPI Threading(LPVOID lpParam)
    {
        SOCKET *my_socket = (SOCKET*)lpParam;
        SocketAccept(my_socket);

        return 0;
    }

public:
    Net(void)
    {
        Header *obj_h = new Header();

        WSAInit(&obj_h->wsa_data, &obj_h->wsa_version);

        SocketInit(&obj_h->sock);
        SocketBind(&obj_h->sock, &obj_h->service);

        while(true)
        {
            thrd = CreateThread(NULL, 0, &Net::Threading, &obj_h->sock, 0, NULL);

            //if(GetExitCodeThread(thrd, &exit_code) != 0)
            //{
            //  ExitThread(exit_code);
            //}
        }

        delete &obj_h;
    }
} Net;

int main(void)
{
    Net *obj_net = new Net();

    delete &obj_net;

    return 0;
}

Answer 1

您应该在接受连接之后创建线程，而不是之前。

您正在做的是创建大量线程，然后让它们中的每一个等待连接。他们中的许多人无事可做。我什至不知道 Windows 的 accept 调用是否是线程安全的——你最终可能会遇到多个线程处理同一个连接。

您需要做的是，在您的主循环（Net 的构造函数 while(true)）中，您需要调用 accept()。由于 accept() 阻塞 直到它有一个连接，这将导致主线程等待，直到有人尝试连接。然后，当他们这样做时，您创建另一个线程（或进程 - 更有可能在 UNIX 上）来处理该连接。所以，你的循环现在看起来像这样：

SOCKET sock_accept = accept((*my_socket), 0, 0);

if(sock_accept == INVALID_SOCKET)
{
    std::cout << "Accept failed with the error: " << WSAGetLastError() << std::endl;
    closesocket(*my_socket);
    WSACleanup();
}
else
{
    std::cout << "Client socket connected!" << std::endl;
}
thrd = CreateThread(NULL, 0, &Net::Threading, &obj_h->sock, 0, NULL);
//push back thrd into a std::vector<HANDLE> or something like that
//if you want to keep track of it for later: there's more than one thread

然后，删除您从 SocketAccept 移入此循环的代码。然后，为了美观，我会将 SocketAccept 的名称更改为 SocketHandleConnection。

现在，当您的线程启动时，它已经建立了连接，您需要做的就是处理数据（例如，您从 char data[0x400] 开始执行的操作）。

如果您想处理连接清理，有几种方法可以做到这一点。一，既然你是线程的，你可以让线程自己清理。它与主进程共享内存，因此您可以这样做。但在这个例子中，我没有看到任何你需要清理的东西。

最后，我认为您不了解 ExitThread 的作用。根据 MSDN：

ExitThread 是在 C 代码中退出线程的首选方法。但是，在 C++ 代码中， 在调用任何析构函数或任何其他自动清理之前退出线程 可以执行。因此，在 C++ 代码中，您应该从您的线程函数中返回。

看来您不需要调用 ExitThread - 您只需从函数返回，线程就会自动退出。你不需要从主线程调用它。

最后，你真的应该（如果可以的话）在 c++11 中使用新的标准 C++ 线程，然后如果你付出一点努力将你的代码移植到 boost::asio，你就会拥有一个完全跨平台的应用程序，无需 Windows API C 丑陋：D

免责声明：由于我的大部分经验都与 UNIX 相关，因此我对 Windows 的了解仅略知一二。我试图尽可能准确，但如果我对这些知识如何转换到 Windows 有任何误解，那么我警告你。

Answer 2

为什么要在无限循环中创建线程？当然，这将创建大量线程。我指的是这段代码：

while(true)
    {
        thrd = CreateThread(NULL, 0, &Net::Threading, &obj_h->sock, 0, NULL);
}