是什么导致 async_write 出现错误的文件描述符错误？

Question

我正在将 boost asio 用于客户端服务器应用程序并遇到了这个问题，这个错误信息并不那么丰富（至少对我而言；）），我将结构作为消息来回发送，发送效果很好从客户端，但服务器端几乎类似的尝试导致了这个问题（相当错误）：Send failed: Bad file descriptor

这是发送部分的 sn-p（请询问 cmets 中要求的任何其他详细信息）：

void read_from_ts(const char*  buf, int len) {  // this is the read callback function
    if (len <= 0) {
        std::cerr << "Error: Connection closed by peer. " << __FILE__ << ":" << __LINE__ << std::endl;
        tcp_client_.close(tcp_connection_);
        tcp_connection_ = nullptr;
        ios_.stop(); // exit
        return;
    }

    const UserLoginRequest *obj = reinterpret_cast<const UserLoginRequest *>(buf);
    int tempId = obj->MessageHeaderIn.TemplateID;
    Responses r;
    switch(tempId)
    {
      case 10018: //login
        const UserLoginRequest *obj = reinterpret_cast<const UserLoginRequest *>(buf);

        //std::cout<<"Login request received"<<"\n";
        boost::asio::ip::tcp::socket sock_(ios_);
        r.login_ack(sock_);

        /*will add more*/
    }

    std::cout << "RX: " << len << " bytes\n";
  }

  class Responses
  {
    public:
      int login_ack(boost::asio::ip::tcp::socket& socket)
      {
        //std::cout<<"here"<<"\n";
        UserLoginResponse info;
        MessageHeaderOutComp mh;
        ResponseHeaderComp rh;

        rh.MsgSeqNum = 0; //no use for now
        rh.RequestTime = 0; //not used at all
        mh.BodyLen = 53; //no use
        mh.TemplateID = 10019; // IMP

        info.MessageHeaderOut = mh;
        info.LastLoginTime  = 0;
        info.DaysLeftForPasswdExpiry = 10; //not used
        info.GraceLoginsLeft = 10; //not used
        rh.SendingTime = 0;
        info.ResponseHeader = rh;
        //Pad6 not used
        async_write(socket, boost::asio::buffer(&info, sizeof(info)), on_send_completed);
      }
      static void on_send_completed(boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred) {
          if (ec)
              std::cout << "Send failed: " << ec.message() << "\n"; //**error shows up here**
          else
              std::cout << "Send succesful (" << bytes_transferred << " bytes)\n";
      }
  };
};

Answer 1

更新刚刚在阅读您的代码时注意到第三个琐碎的解释，请参阅添加的项目符号

通常当文件描述符在其他地方关闭时。

如果您使用的是 Asio，这通常意味着

• socket¹ 对象已被破坏。当代码在异步操作期间没有延长对象的生命周期时，这可能是一个初学者错误

• 文件描述符被传递给关闭它的其他代码（例如使用native_handle(https://www.boost.org/doc/libs/1_73_0/doc/html/boost_asio/reference/basic_stream_socket/native_handle.html) 并且其他代码关闭它（例如因为它假定所有权并进行错误处理）。

• 更新 或者，这可能意味着您的套接字从未初始化开始。在你的代码中我读到：

  //std::cout<<"Login request received"<<"\n";
  boost::asio::ip::tcp::socket sock_(ios_);
  r.login_ack(sock_);
  

  但是，这只是构造一个新的套接字，从不连接或绑定它并尝试对其执行login_ack。这是行不通的，因为login_ack 不绑定也不连接套接字并在其上调用async_write。

  您的意思是使用tcp_connection_.sock_ 或类似名称吗？

一般而言，在第三方代码中关闭文件描述符是多线程代码中的错误，因为它会引发竞争条件，从而导致任意流损坏（参见例如How do you gracefully select() on sockets that could be closed on another thread?）

在大多数情况下，您可以改用shutdown

未定义的行为

另外，请注意

• info 没有足够的生命周期（它在 async_write 完成之前超出范围
• 你的 login_ack 永远不会返回值

想象修复

这就是我想象的周围代码在消除上述问题时的样子。

事实上，由于响应的静态特性，它可能会简单得多，但我不想假设所有响应都那么简单，所以我选择了共享指针生命周期：

Live On Coliru

#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/core/ignore_unused.hpp>
#include <iostream>
using boost::asio::ip::tcp;

struct MyProgram {
    boost::asio::io_context ios_;

    struct UserLoginRequest {
        struct MessageHeaderInComp {
            int TemplateID = 10018;
        } MessageHeaderIn;
    };

    struct Connection {
        tcp::socket sock_;
        template <typename Executor>
        Connection(Executor ex) : sock_{ex} {}
    };

    std::unique_ptr<Connection> tcp_connection_ = std::make_unique<Connection>(ios_.get_executor());

    struct {
        void close(std::unique_ptr<Connection> const&);
    } tcp_client_;

    struct Responses {
        static auto login_ack() {
            struct UserLoginResponse {
                struct MessageHeaderOutComp {
                    int BodyLen = 53;             // no use
                    int TemplateID = 10019;       // IMP
                } MessageHeaderOut;
                int LastLoginTime  = 0;
                int DaysLeftForPasswdExpiry = 10; // not used
                int GraceLoginsLeft = 10;         // not used
                struct ResponseHeaderComp {
                    int MsgSeqNum = 0;            // no use for now
                    int RequestTime = 0;          // not used at all
                    int SendingTime = 0;
                } ResponseHeader;
            };
            return std::make_shared<UserLoginRequest>();
        }
    };

    void read_from_ts(const char*  buf, int len) {  // this is the read callback function
        if (len <= 0) {
            std::cerr << "Error: Connection closed by peer. " << __FILE__ << ":" << __LINE__ << std::endl;
            tcp_client_.close(tcp_connection_);
            tcp_connection_ = nullptr;
            ios_.stop(); // exit
            return;
        }

        const UserLoginRequest *obj = reinterpret_cast<const UserLoginRequest *>(buf);
        int tempId = obj->MessageHeaderIn.TemplateID;

        switch(tempId) {
            case 10018: //login
                const UserLoginRequest *obj = reinterpret_cast<const UserLoginRequest *>(buf);

                //std::cout<<"Login request received"<<"\n";
                boost::asio::ip::tcp::socket sock_(ios_);
                auto response = Responses::login_ack();
                async_write(tcp_connection_->sock_, boost::asio::buffer(response.get(), sizeof(*response)),
                    [response](boost::system::error_code ec, size_t bytes_transferred) {
                        if (ec)
                            std::cout << "Send failed: " << ec.message() << "\n"; //**error shows up here**
                        else
                            std::cout << "Send succesful (" << bytes_transferred << " bytes)\n";
                    });

                /*will add more*/
                boost::ignore_unused(obj);
        }

        std::cout << "RX: " << len << " bytes\n";
      }

};

int main() {
    MyProgram p;
}

---

¹（或acceptor/posix::strean_descriptor）