如何使用 RAII 对套接字进行建模

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何使用 RAII 对套接字进行建模

【英文标题】：How to model sockets with RAII

【发布时间】：2012-04-26 19:27:56

【问题描述】：

我是 C++ 的新手（来自 C）。我从概念上理解 RAII 应该如何工作，但我无法在其中安装一个简单的套接字连接处理程序。

当前代码：

void accept_ev(event_handler::token &t, int listenfd)

    int newfd = accept(listenfd, NULL, NULL);

    if (newfd < 0)
        throw api_server_accept_failed(*this, errno);

    connections.insert(api_server_connection(newfd));

这显然不安全，因为 api_server_connection 构造函数可能会在将 fd 分配给其成员变量之前引发异常。

所以我的下一个想法是将接受移动到构造函数中。问题是我真的希望 api_server_connection 不知道 fd 的来源。例如。如果我以后想支持inetd，它也可以像fd 0一样传递到程序中。

那么我该怎么做。我应该为每种获取 fd 的方式使用不同的构造函数吗？我应该做子类吗？另一种选择可能是有一个 lambda 函数？

或者在这种情况下我应该抓住任何错误并关闭调用者中的 fd 吗？

【问题讨论】：

你看过/读过Boost ASIO是如何工作的吗？ （你有没有考虑过完全跳过这个而只使用 ASIO？）

api_server_connection 如何引发异常？您还没有向我们展示该代码。

@R.MartinhoFernandes 我还没写……但我知道它会有 pimpl，这意味着内存分配，可能会失败。

@JerryCoffin 我没有，但这个问题并不是关于套接字（我犹豫是否添加那个标签），而是关于 RAII。

【参考方案1】：

暂时先不管sockets，你通常想做的就是把事情分成两个阶段。

在第一阶段，您会做一些可能会抛出的事情，但如果他们这样做了，您可以将系统恢复到正常状态（最好是好像什么都没发生过的状态）。

在第二阶段，你做了一些你可能无法撤消，但你知道肯定永远不会扔掉的事情。

为此，您需要对可以/将要抛出的内容有一些保证，并且（特别是）对至少一些根本不会抛出的相当具体的操作（例如，交换两个项目）有一些保证。

为了促进这一点，您通常希望在 dtor 中恢复到正常状态，因此如果抛出异常，析构函数将自动清理。

不幸的是，很难说更多关于您的具体代码/情况的信息，因为我们对您正在使用的类了解不够多。

【讨论】：

我认为您实际上让我以正确的方式思考，所以我想我应该接受这一点。我将创建一个 fd_guard 类并首先将 fd 插入其中，以一种不会失败的方式。然后我就可以无忧无虑地创建连接对象，让它继承fd或fd_guard。

【参考方案2】：

首先，要使用 RAII，您必须以面向对象的方式进行思考。所以我看到您尝试使用 C++ 实现服务器类。在这种情况下，您将仅将 RAII 用于服务器初始化，这意味着您将编写代码并在服务器开始侦听端口时完成它。构造函数中的最后一个函数调用必须是监听或启动连接线程。之后，您必须实现将处理客户端连接的第二个线程。第二个线程将调用 accept 以接受客户端，并将在服务器工作时进行迭代。在您的析构函数中，您只需将侦听标志设置为 false 并等待接受线程终止，然后关闭所有套接字。