多线程程序中套接字描述符关闭两次错误的影响

Question

fd = open("file", O_RDONLY);
if (fd < 0) exit(1);

while((res = read(fd, buf, sizeof(buf)))){
if (res < 0){
close(fd);
fprintf(stderr, "Read error!\n");
break;
} else {
printf("Read %zd bytes\n", res);
}
}
close (fd);

在单线程程序中，这是一个明显的错误：'fd' 被关闭了两次。这个错误对多线程程序有什么影响？

Answer 1

一方面，关闭一个已经关闭的 fd 只会让你的第二个close() 返回EBADF（fd 不是一个有效的打开文件描述符）。这是无害的。

另一方面，在多线程程序中，没有什么可以保证 fd 不会被重用，例如在对close() 的两次调用之间，另一个线程正在调用open()。在这种情况下，您会意外关闭最近打开的文件，这是有害的。

Answer 2

它可以是任何东西。没有可靠的方法来预测多线程程序中“污染”共享资源的影响。

最明显的问题是，您可能会在第一次关闭之后但在第二次关闭之前关闭另一个线程出于某些重要目的而打开的套接字。但是，如果不了解代码，您就无法预测某些代码在这种情况下会做什么。

仅作为一个示例，您可能会过早终止与远程服务器的连接，导致服务器处理部分请求而不是完整请求。如果不了解正在使用的协议，就无法知道该部分请求可能会做什么。

这是一个更糟糕的情况：

1. 此线程关闭描述符 4。
2. 日志记录线程打开一个本地文件并获取描述符 4。
3. 此线程再次关闭描述符 4。 （错误。）
4. 另一个线程打开与不受信任服务器的套接字连接并获取描述符 4。
5. 日志线程再次运行并将敏感信息写入描述符 4。

哎呀。我们刚刚向一个随机远程连接发送了高度敏感的信息。

Answer 3

这个错误对多线程程序有什么影响？

99.999% 的时间，什么都没有；第二次调用close() 将失败，errno 设置为EBADF，生活将继续。

另外 0.001% 的时间，另一个线程将在您的线程中两个 close() 调用执行之间的确切瞬间运行并调用 open()，而另一个线程的 open() 调用将返回与您的 fd 局部变量设置为相同的文件描述符值（因为运行时允许在关闭后重新使用文件描述符值）...然后您的线程将再次运行，并且您的第二次调用到close(fd) 将关闭另一个线程的套接字（！）

此时，使用该文件描述符的其他线程的网络调用将开始出错并显示EBADF（因为它正在尝试使用现已关闭的文件描述符），您将度过几个不愉快的小时/数天/数周的时间试图找出为什么您的程序的网络似乎在一个蓝月亮中随机失败。