ip::tcp::socket.close() 线程安全吗？

Question

如果套接字上存在async_read 正在进行，则应该有io_service 的内部线程检查套接字的状态。从另一个线程调用socket.close() 是否安全（也许当它运行io_service 的单独处理程序时）？

我的意思是即使我可以保证我的处理程序不会同时使用 asio socket，它是否足够好（考虑到 io_service 的内部线程时）？

更新： 我在堆栈协程中使用async_read。与this doc 底部的示例非常相似，只是我的函数调用层多了一层yield_context。如果我在该示例中在my_strand 中调度socket.close() 操作，那么整个线程安全吗？换句话说，所有相关操作（async_read、中间async_read_some、堆栈式协程的隐式处理程序、socket.close()）是否会通过单链运行my_strand？

Answer 1

一般来说，并发调用同一个套接字对象是不安全的¹。 async_read() 组合操作由零个或多个中间 async_read_some() 操作组成。这些中间操作仅在当前调用io_service::run() 的线程中启动。内部线程相当透明，Platform-Specific Implementation Notes 中列出的线程都不会出现问题。

因此：

• 如果单个线程正在调用io_service::run() 并且socket.close() 是从处理程序中调用的，那么它是安全的，因为不可能并发执行。文档将此称为隐式链。
• 如果单个线程正在调用io_service::run() 并且从处理程序外部调用socket.close()，则它是不安全的，因为socket 可能有两个并发调用：close() 从io_service 外部调用和async_read_some() 来自当前正在调用 io_service::run() 的线程。为了使其线程安全，请将处理程序发布到调用socket.close() 的io_service。
• 如果多个线程正在调用io_service::run()，则需要显式strand 以保证线程安全。 async_read() 需要从 strand 内部启动，并且它的完成处理程序也必须是同一链的 wrapped。此外，socket.close() 应该是 dispatched 通过链。

对于堆栈式协程，使用接受strand 的spawn() 重载将在strand 的上下文中执行提供的函数。此外，当yield_context 对象作为处理程序传递给异步操作时，处理程序，包括来自组合操作的中间处理程序，在strand 的上下文中被调用。因此，为了确保线程安全，socket.close() 必须是：

• 在协程中调用：

  // The lambda will execute within the context of my_strand.
  boost::asio::spawn(my_strand,
    [socket&](boost::asio::yield_context yield)
    {
      // In my_strand.
      // ...
  
      // The socket.async_read_some() operations that composed async_read()
      // will run within the context of my_strand.
      async_read(socket, ..., yield);
  
      // Still within my_strand.
      socket.close();
    });
  

• 明确发送到my_strand:

  // The lambda will execute within the context of my_strand.
  boost::asio::spawn(my_strand,
    [socket&](boost::asio::yield_context yield)
    {
      // In my_strand.
      // ...
  
      // The socket_.async_read_some() operations that composed async_read()
      // will run within the context of my_strand.
      async_read(socket, ..., yield);
    });
  
  my_strand.dispatch([socket&](){ socket.close(); });
  

有关线程安全、组合操作和链的更多详细信息，请考虑阅读this 答案。

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1。 revision history 记录了此规则的异常情况。如果操作系统支持，同步读取、写入、接受和连接操作是线程安全的。为了完整起见，我将其包含在此处，但建议谨慎使用。