网络服务退出一个问题的解析

一、问题

在实际开发中遇到一个问题，解决的过程虽然不长，但确实是想得比较多，总结一下，以供参考。这是一个网络通信的服务端而且使用的是别人封装好的库，通信等都没有问题，但在退出时会报一个错误：“Failed to accept the socket”。这个错误引起的原因，通过查看堆栈信息和库源码，发现是服务端在线程中Wait时唤醒后会调用Accept函数引起的。虽然在退出时延时1秒可以解决问题，但这不是优雅的方式。一开始是认为封装库的Wait等待1秒造成必须退出时也跟着等待1秒。但在后来发现，线程的处理中其实已经有对退出线程的等待。以前遇到过类似问题，没有重视，这次一起搞定。

二、解决

解决的方法用了不少，下面一个个分析：
1、把原来的全局网络封装库变量修改为局部指针后，问题消失，即类似如下：

netlib nl;//全局变量
int net(){
...
  //netlib nl;//局部变量
  netlib * nl = new netlib;
std::thread td = std::thread([&](){
  nl.init();
  nl.stop();
  //修改为

  nl->init();
  nl.stop();
  });

  //td.deatch();

  //delete nl;//主动删除
  ...

  td.join();
}

通过打印的日志发现，指针不主动回收由操作系统在程序完成后回收时，是不调用析构函数的。如果将上面的注释的删除指针解开，则会调用析构函数。但是对于局部和全局变量来说，则会主动调用析构函数，而错误也就是在这个析构函数中产生的。
2、释放顺序和析构函数
在netlib内部的接收网络数据函数中，也有一个线程，为了线程的安全退出在析构函数调用了类似下而把 机制：

netlib::~netlib{

 closesocket();//注意这个函数是调用的父类的函数，问题就在这
  if (td && td->joinable()) {
    td->join();
  }
// closesocket();//正确
}

理论上讲不会出现这个问题，但实际上只要是使用变量而不是指针（不主动删除）或者主动删除指针，同样会出现文中的异常。因为封装的库是继承了Socket类，所有的操作几乎全在父类中进行，于是突然怀疑是不是父类被先释放了相关值造成的，然后试着打印了一下（注意，这里引入了假的二次释放问题），验证确实如此。可忽然想到，释放顺序中，父类是后被释放的，这不符合道理的（不考虑虚基类）。于是写了一个相关释放的过程，发现确实是如此。
3、二次析构
事情到此，基本已经明了，然后 开始出昏招。由于程序都在一个工程中修改的，结果开始出现重复释放崩溃的问题，也就是说，有两次调用析构函数的动作，那想当然啊，二次析构崩溃的概率太大了。这个问题定位了足有半小时，才突然想起来是不是全局变量导致的，可又一想全局变量调用也不应该崩溃啊，毕竟全局变量只是定义了一下，又没有工作，连初始化都没有。然后自然就想起了为了验证父类先释放引入的函数，果然。这里说一下，这个netlib类有一个变量，它可以在判断返回是否为空指针，它有点稍微误导人，让人认为其可以使用，特别是在此次调试过程中，乱了套了。于是把后面的非判断空的函数上移，果然直接崩溃。立刻明白了怎么回事，引入了新BUG，二次释放崩溃不是真正的二次释放，是两个变量当然释放两次，只是因为引用了空指针调用相关函数，不崩溃会怎么样？

4、解决问题
这时候重新回来审视析构函数，经过分析日志，发现了端倪，那个异常总是在进入析构函数后，进入到第一个判断join后出现，而这个join意味着线程还活着，还在操作Socket,可一进入析构函数就调用了那个closesocket函数，它不能在前面啊，使用了它，当然后面的判断中父类中的指针当然是空的，线程在Wait（调用Accept）当然会报一个异常。然后 把其后移到正确位置，一切OK。
大意了，资源的释放一定要有顺序，在使用者之后再释放，或者提前使用函数控制线程退出（这也是测试的过程中使用的，即要stop函数中进行了线程的集中退出），只在析构函数中处理资源。其实这才是正规的处理方式，不要在构造和析构函数里进行业务相关的代码控制，此次使用封装库，降低了戒备心，致此结果。

三、扩展

在上面解决问题的基础上，又想到两个问题：
1、使用智能指针
使用智能指针测试的结果和变量基本类似（但得去除主动删除指针的代码），会有一个析构的动作，其它都没有问题。代码类似于：

  auto nl = netlib::get();
  std::thread td = std::thread([&]() {
    nl->init();
    nl->stop();
  });

2、使用线程detach
在前面的线程中使用了线程join的方式，让各个线程协调有序的退出，其实也可以使用detach,让线程主动分离。在本次的工程中，这样做是没有问题的，但需要注意的是，如果需要协调各个线程中有相关资源时互相调用时，还是需要处理一下线程中退出的顺序，否则仍然会引起崩溃。
这里只是一个Socket的接收动作，从打印日志看，直接就退出了子线程，然后 父线程再调用析构函数（调用关闭Socket）退出。
这个问题，连带测试用例和相关分析，用了小半天时间，也是一个教训吧。

四、总结

其实，正如前面的分析，解决问题的思路其实就是基础知识的检查过程。在这次解决问题的过程中，数次发现和基础知识理解对不上，所以否定了自己的想法（比如析构函数的顺序）。只要按照标准和规则来，解决问题一定是水到渠成的。不要总想着弯道超车，没有大量的基础知识做底子，超车也是运气的结果。
这次解决这个问题，正是一次比较多面的对基础知识的一次综合运用，收获颇丰。