boost::asio::io_service 在 win_mutex 锁中崩溃

Question

我遇到了 boost::asio 问题，其中使用全局 io_service 实例创建的计时器 and/or 套接字在构造期间崩溃。发生崩溃的系统如下：

Windows 7
Visual Studio Windows 桌面版 2013 Express； v 12.0.31101.00 更新 4
Boost 1.57，动态链接，使用多线程编译，例如boost_thread-vc120-mt-gd-1_57.dll

我已经能够在以下简化代码中重现该问题：

// 文件 global_io_service.h

#ifndef INCLUDED_GLOBAL_IO_SERVICE_H
#define INCLUDED_GLOBAL_IO_SERVICE_H

#include <boost/asio/io_service.hpp>

#include <iostream>
#include <string>

namespace foo{

extern boost::asio::io_service test_io_service;

class foo_base_io_service{ 

public:

    foo_base_io_service(const std::string& name)
      : d_who_am_i(name)
    {
        std::cout << "constructing copy " << ++foo_base_io_service::num_instances << "my name is " << d_who_am_i << std::endl;
    }

    boost::asio::io_service& get_ref()
    {
        std::cout << "class requested copy of " << d_who_am_i << std::endl;
        return d_ios;
    }

    ~foo_base_io_service()
    {
        std::cout << "Someone 86'd the base_io_service..." << std::endl;
    }

private:

    // this class is not copyable
    foo_base_io_service(const foo_base_io_service&);
    foo_base_io_service& operator=(const foo_base_io_service&);

    std::string d_who_am_i;
    static int num_instances;

    boost::asio::io_service d_ios;
};

extern foo_base_io_service global_timer_io_service;

} // namespace foo

#endif

// 文件 global_io_service.cpp

#include "global_io_service.h"

namespace foo{
    boost::asio::io_service test_io_service;

    foo_base_io_service global_timer_io_service("FOO_TIMER_SERVICE");

    // static initialization
    int foo_base_io_service::num_instances = 0;
}

// 文件 main.cpp

#include <WinSock2.h>
#include "global_io_service.h"
#include <boost/asio/deadline_timer.hpp>

int main(int argc, char *argv[])
{
    // also causes crash
    boost::asio::deadline_timer crash_timer2(foo::test_io_service);    

    // causes crash
    boost::asio::deadline_timer crash_timer(foo::global_timer_io_service.get_ref());


    return 0 ;
}

这里是崩溃的回溯：

test_io_service.exe!boost::asio::detail::win_mutex::lock() Line 51

test_io_service.exe!boost::asio::detail::scoped_lock::scoped_lock(boost::asio::detail::win_mutex & m) Line 47

test_io_service.exe!boost::asio::detail::win_iocp_io_service::do_add_timer_queue(boost::asio::detail::timer_queue_base & queue) Line 477

test_io_service.exe!boost::asio::detail::win_iocp_io_service::add_timer_queue >(boost::asio::detail::timer_queue > & queue) Line 79

test_io_service.exe!boost::asio::detail::deadline_timer_service >::deadline_timer_service >(boost::asio::io_service & io_service) Line 69

test_io_service.exe!boost::asio::deadline_timer_service >::deadline_timer_service >(boost::asio::io_service & io_service) Line 78

test_io_service.exe!boost::asio::detail::service_registry::create > >(boost::asio::io_service & owner) Line 81

test_io_service.exe!boost::asio::detail::service_registry::do_use_service(const boost::asio::io_service::service::key & key, boost::asio::io_service::service * (boost::asio::io_service &) * factory) Line 123

test_io_service.exe!boost::asio::detail::service_registry::use_service > >() Line 49

test_io_service.exe!boost::asio::use_service > >(boost::asio::io_service & ios) Line 34

test_io_service.exe!boost::asio::basic_io_object >,0>::basic_io_object >,0>(boost::asio::io_service & io_service) Line 91

test_io_service.exe!boost::asio::basic_deadline_timer,boost::asio::deadline_timer_service > >::basic_deadline_timer,boost::asio::deadline_timer_service > >(boost::asio::io_service & io_service) Line 151

test_io_service.exe!main(int argc, char * * argv) Line 16 C++

这是我学到的：

此问题不会出现在 Ubuntu 14.04、Ubuntu 14.10 或 Red Hat 6.5 with boost 1.54 中。
出现的问题与包含 Winsock2 的顺序有关。例如，将包含顺序与 global_io_service.h 交换可以消除崩溃。
出现的问题与 global_timer_io_service 的外部链接有关。将 global_timer_io_service 的定义移动到 main.cpp 消除了崩溃。
我发现了在 io_service 内部关键部分发生类似崩溃的报告。这些问题主要与传递给 timer/socket 构造函数的 io_service 对象的生命周期有关。就我而言，我认为我正在使用的 io_service 在输入 main 之前已经构建。
我的直觉说存在竞争条件（也许是 WinSock2 中的某些全局状态设置？）阻止 io_service 对象的正确构造。

希望我今天过得很糟糕，并且调用了未定义的行为。否则，我想了解为什么会这样？提前致谢。

Answer 1

问题是 yoor ioservice 的生命周期。你把它从物体中抓出来。

ioservice 的寿命必须比所有服务都长。

在这个例子中 http://www.boost.org/doc/libs/1_58_0/doc/html/boost_asio/tutorial/tuttimer2.html ioservice 的寿命比截止时间计时器长。

编辑：这是鲍里斯·谢林 (boris schäling) 的德语在线图书 http://dieboostcppbibliotheken.de/boost.asio-ioservices-und-objekte

Answer 2

问题在于 ASIO 选择其 io_service 在 Windows 上的实现是根据 BOOST_ASIO_HAS_IOCP 是否由 boost/asio/detail/config.hpp 定义。如果已定义，它将使用 win_iocp_io_service。如果不是，它将使用 task_io_service - 请参阅 boost/asio/io_service.hpp。如果此选择在翻译单元中不同，您最终会将 io_service 初始化为一个并将其用作另一个。它们在细微的方面有所不同，例如初始化了哪些互斥量，因此此问题可能表现为由于使用未初始化的互斥量而导致的崩溃。

至于什么选择BOOST_ASIO_HAS_IOCP，我们看config.hpp:

#if !defined(BOOST_ASIO_HAS_IOCP)
# if defined(BOOST_ASIO_WINDOWS) || defined(__CYGWIN__)
#  if defined(_WIN32_WINNT) && (_WIN32_WINNT >= 0x0400)
#   if !defined(UNDER_CE)
#    if !defined(BOOST_ASIO_DISABLE_IOCP)
#     define BOOST_ASIO_HAS_IOCP 1
#    endif // !defined(BOOST_ASIO_DISABLE_IOCP)
#   endif // !defined(UNDER_CE)
#  endif // defined(_WIN32_WINNT) && (_WIN32_WINNT >= 0x0400)
# endif // defined(BOOST_ASIO_WINDOWS) || defined(__CYGWIN__)
#endif // !defined(BOOST_ASIO_HAS_IOCP)

在这种情况下，有争议的宏是 _WIN32_WINNT，它似乎是由您的项目中的 WinSock2.h 定义的。因为它在 main.cpp 中定义，但未在 global_io_service.cpp 中定义，所以 您正在初始化 io_service 以使用 task_io_service 并像使用 win_iocp_io_service

要解决此问题，请在编译器定义或全局头文件中适当地定义 _WIN32_WINNT，或者通过定义 BOOST_ASIO_DISABLE_IOCP（同样是全局）来完全关闭 IOCP 反应器。

Answer 3

在我的例子中，我在 class header 中的 io_service 之前定义了 deadline_timer 导致了这个问题。

boost::asio::io_service 在 win_mutex 锁中崩溃

boost::asio::io_service crash in win_mutex lock

c++

c++11

boost

boost-asio

winsock2