shared_from_thisがbad_weak_ptrを引き起こしています

Question

Asioで接続されているクライアントのリストを保持しようとしています。私はドキュメントからチャットサーバーの例を適合させました（ http://www.boost.org/doc/libs/1_57_0/doc/html/boost_asio/example/cpp03/chat/chat_server.cpp ）そして、ここに私が終わったものの重要な部分があります：

_#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/asio.hpp>
#include <set>

using boost::asio::ip::tcp;

class tcp_connection;

std::set<boost::shared_ptr<tcp_connection>> clients;

void add_client(boost::shared_ptr<tcp_connection> client)
{
    clients.insert(client);
}

class tcp_connection : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>
{
public:
    tcp_connection(boost::asio::io_service& io_service) : socket_(io_service)
    {
    }

    tcp::socket socket_;

    void start()
    {
        add_client(shared_from_this());
    }

    tcp::socket& socket()
    {
        return socket_;
    }
};

class tcp_server
{
public:
    tcp_server(boost::asio::io_service& io_service)
        : io_service_(io_service),
        acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 6767))
    {
        tcp_connection* new_connection = new tcp_connection(io_service_);
        acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
                             boost::bind(&tcp_server::start_accept, this, new_connection,
                                         boost::asio::placeholders::error));
    }

private:
    void start_accept(tcp_connection* new_connection,
                      const boost::system::error_code& error)
    {
        if (!error)
        {
            new_connection->start();
            new_connection = new tcp_connection(io_service_);
            acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
                                   boost::bind(&tcp_server::start_accept, this, new_connection,
                                               boost::asio::placeholders::error));
        }
    }

    boost::asio::io_service& io_service_;
    tcp::acceptor acceptor_;
};

int main()
{
    try
    {
        boost::asio::io_service io_service;
        tcp_server server(io_service);
        io_service.run();
    }
    catch (std::exception& e)
    {
        std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
    }

    return 0;
}
_

Shared_from_thisの呼び出しで、サーバーが「Exception：tr1 :: bad_weak_ptr」というメッセージでクラッシュします。いくつかの検索を実行しましたが、shared_from_this()はかなり特殊ですが、変更する必要があるものを正確に見つけることができないようです。

Answer 1

ジョン・ツウィンクの本質的な分析は次の点にあります。

バグは、shared_ptrがそれを指し示していないオブジェクトでshared_from_this（）を使用していることです。これはshared_from_this（）の前提条件に違反します。つまり、少なくとも1つのshared_ptrがこれを指すようにすでに作成されている（まだ存在している）必要があります。

ただし、彼のアドバイスは、Asioコードでは完全に重要であり、危険なようです。

これを解決するには、実際にtcp_connectionへの未加工のポインターを最初に処理せずに、代わりにshared_ptrを常に使用する必要があります。

boost::bindには、shared_ptr<>にバインドする素晴らしい機能があり、非同期操作が実行されている限り、オブジェクトへのポインタを自動的に有効に保ちます。

サンプルコードでは、これはclientsベクトルを必要としないことを意味し、Johnの答えとは逆になります。

void start_accept()
{
    tcp_connection::sptr new_connection = boost::make_shared<tcp_connection>(io_service_);
    acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
            boost::bind(
                &tcp_server::handle_accept,
                this, new_connection, asio::placeholders::error
            )
        );
}

void handle_accept(tcp_connection::sptr client, boost::system::error_code const& error)
{
    if (!error)
    {
        client->start();
        start_accept();
    }
}

tcp_connectionに些細な作業を行わせるサンプルを含めました（クライアントが接続を切断するまで、毎秒クライアントに「hello world」を書き込んでループします。実行すると、tcp_connection実行中の操作：

Live On Colir

#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/make_shared.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/thread.hpp>

namespace asio = boost::asio;
using asio::ip::tcp;

class tcp_connection : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>
{
public:
    typedef boost::shared_ptr<tcp_connection> sptr;

    tcp_connection(asio::io_service& io_service) : socket_(io_service), timer_(io_service)
    {
    }

    void start()
    {
        std::cout << "Created tcp_connection session\n";

        // post some work bound to this object; if you don't, the client gets
        // 'garbage collected' as the ref count goes to zero
        do_hello();
    }

    ~tcp_connection() {
        std::cout << "Destroyed tcp_connection\n";
    }

    tcp::socket& socket()
    {
        return socket_;
    }

  private:
    tcp::socket socket_;
    asio::deadline_timer timer_;

    void do_hello(boost::system::error_code const& ec = {}) {
        if (!ec) {
            asio::async_write(socket_, asio::buffer("Hello world\n"),
                    boost::bind(&tcp_connection::handle_written, shared_from_this(), asio::placeholders::error, asio::placeholders::bytes_transferred)
                );
        }
    }

    void handle_written(boost::system::error_code const& ec, size_t /*bytes_transferred*/) {
        if (!ec) {
            timer_.expires_from_now(boost::posix_time::seconds(1));
            timer_.async_wait(boost::bind(&tcp_connection::do_hello, shared_from_this(), asio::placeholders::error));
        }
    }
};

class tcp_server
{
public:
    tcp_server(asio::io_service& io_service)
        : io_service_(io_service),
          acceptor_(io_service, tcp::endpoint(tcp::v4(), 6767))
    {
        start_accept();
    }

private:
    void start_accept()
    {
        tcp_connection::sptr new_connection = boost::make_shared<tcp_connection>(io_service_);
        acceptor_.async_accept(new_connection->socket(),
                boost::bind(
                    &tcp_server::handle_accept,
                    this, new_connection, asio::placeholders::error
                )
            );
    }

    void handle_accept(tcp_connection::sptr client, boost::system::error_code const& error)
    {
        if (!error)
        {
            client->start();
            start_accept();
        }
    }

    asio::io_service& io_service_;
    tcp::acceptor acceptor_;
};

int main()
{
    try
    {
        asio::io_service io_service;
        tcp_server server(io_service);

        boost::thread(boost::bind(&asio::io_service::run, &io_service)).detach();

        boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(4));
        io_service.stop();
    }
    catch (std::exception& e)
    {
        std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
    }
}

典型的な出力：

sehe@desktop:/tmp$ time (./test& (for a in {1..4}; do nc 127.0.0.1 6767& done | nl&); sleep 2; killall nc; wait)
Created tcp_connection session
Created tcp_connection session
     1  Hello world
Created tcp_connection session
     2  Hello world
Created tcp_connection session
     3  Hello world
     4  Hello world
     5  Hello world
     6  Hello world
     7  Hello world
     8  Hello world
     9  Hello world
    10  Hello world
    11  Hello world
    12  Hello world
    13  
Destroyed tcp_connection
Destroyed tcp_connection
Destroyed tcp_connection
Destroyed tcp_connection
Destroyed tcp_connection

real    0m4.003s
user    0m0.000s
sys 0m0.015s

Answer 2

バグは、それを指している_shared_ptr_を持たないオブジェクトでshared_from_this()を使用していることです。これはshared_from_this()の前提条件に違反します。つまり、少なくとも1つの_shared_ptr_がalreadyが作成されている（まだ存在している） ）thisを指します。

トラブルの根本的な原因は、最初にnewの結果を生のポインタに保存しているという事実にあるようです。 newの結果をスマートポインターに格納する必要があります（常に基本的に）。おそらく、すぐにclientsリストにスマートポインターを保存できます。

コメントで言及した別のアプローチは、shared_from_this()の使用を完全に停止することです。必要ありません。あなたが言及したこのコードについて：

_if ((boost::asio::error::eof == ec) || (boost::asio::error::connection_reset == ec))
{
    clients.erase(shared_from_this());
}
_

次の方法で置き換えることができます。

_if ((boost::asio::error::eof == ec) || (boost::asio::error::connection_reset == ec))
{
    boost::shared_ptr<tcp_connection> victim(this, boost::serialization::null_deleter());
    clients.erase(victim);
}
_

つまり、割り当てを解除しない（ https://stackoverflow.com/a/5233034/432 ）が、リストから削除するために必要なものを提供する「ダム」スマートポインターを作成します。クライアントの。他の方法もあります。たとえば、1つの_std::set_と1つの生のポインターを取り、それらが指すアドレスを比較することを知っている比較関数を使用して_shared_ptr_を検索するなどです。どちらを選択するかは重要ではありませんが、shared_from_this()の状況を完全にエスケープします。

Answer 3

// Do not forget to ----v---- publicly inherit :)
class tcp_connection : public boost::enable_shared_from_this<tcp_connection>