一台设备上同时有两个 pcap_compile()？答案

【问题标题】：Two pcap_compile() on one device at same time?一台设备上同时有两个 pcap_compile()？
【发布时间】：2020-06-10 16:52:31
【问题描述】：

我有两个线程，每个线程同时从同一设备捕获数据包，但是当第二个线程到达pcap_compile() 函数时程序崩溃。此外，每个线程都有自己的变量，不使用全局变量。他们似乎获得了相同的设备句柄，因此程序崩溃了。为什么我需要两个线程？因为我想通过指定的pcap 过滤器将发送和接收的数据包分开。那么我该如何解决呢？还是使用一个线程并使用tcp标头中的地址手动对发送和接收的数据包进行排序更好？

【问题讨论】：

标签： c++ winpcap

【解决方案1】：

pcap_compile 不是线程安全的。您必须用临界区/互斥锁包围单独线程可能遇到的所有调用，以防止由于编译表达式的解析器中的非线程安全状态而导致错误（对于血淋淋的细节，它使用 YACC 为解析表达式和为此生成的代码明显不是线程安全的）。

您需要为您计划用于捕获的每个线程显式打开一次设备，如果您在多个线程中重复使用相同的设备句柄，那么它根本不会满足您的要求。您应该在计划使用它的线程中打开 pcap 句柄，因此计划进行捕获的每个线程都应该使用自己的pcap_open。

要使用临界区保护对pcap_compile 的调用，您可以创建一个简单的包装器（Windows 临界区的 C++ 包装器）：

class lock_interface {
public:
    virtual void lock() = 0;
    virtual void unlock() = 0;
};

class cs : public lock_interface {
    CRITICAL_SECTION crit;
public:
    cs() { InitializeCriticalSection(&crit); }
    ~cs() { DeleteCriticalSection(&crit); }
    virtual void lock() {
        EnterCriticalSection(&crit);
    }
    virtual void unlock() {
        LeaveCriticalSection(&crit);
    }
private:
    cs(const locker &);
    cs &operator=(const cs &);
};

class locker {
    lock_interface &m_ref;
public:
    locker(lock_interface &ref) : m_ref(ref) { m_ref.lock(); }
    ~locker() { m_ref.unlock(); }
private:
    locker(const locker &);
    locker &operator=(const locker &);
};

static cs section;

int
wrapped_pcap_compile(pcap_t *p, struct bpf_program *fp, const char *str, int optimize, bpf_u_int32 netmask)
{
    locker locked(section);
    pcap_compile(p, fp, str, optimize, netmask);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

如果你使用的是 C++11，你可以有类似的东西：

int thread_safe_pcap_compile_nopcap(int snap_len, int link_type,
                                    struct bpf_program *fp, char const *str,
                                    int optimize, bpf_u_int32 netmask) {
    static std::mutex mtx;
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    return pcap_compile_nopcap(snap_len, link_type, fp, str, optimize, netmask);
}

pcap_compile 函数类似。

【讨论】：