Boost.Asio UDP 套接字，提供了无效参数错误

Question

我正在尝试使用 Boost ASIO 库创建一个线程来侦听 C++ 中的 UDP 响应，这是我在类文件中对接收线程的定义：

tello::tello(boost::asio::io_service& io_service, boost::asio::ip::udp::socket& socket, const boost::asio::ip::udp::endpoint& remote_endpoint)
    : ip(remote_endpoint.address().to_string()),
    port(remote_endpoint.port()),
    io_service(io_service),
    socket(socket),
    remote_endpoint(remote_endpoint)
{

}

void tello::ReceiveThread() {
    while (isListening_) {
        try {
            char receivedData[1024];
            boost::system::error_code error;

            size_t len = socket.receive_from(boost::asio::buffer(receivedData), remote_endpoint, 0, error);

            if (error && error != boost::asio::error::message_size) {
                throw boost::system::system_error(error);
            }

            receivedData[len] = '\0';

            spdlog::info("Received UDP data: {}", receivedData);
        }
        catch (const std::exception& e) {
            std::cerr << "Error receiving UDP data: " << e.what() << std::endl;
        }
    }
}

void tello::StartListening() {
    std::thread udpThread(&tello::ReceiveThread, this);
    udpThread.detach(); // Detach the thread so it runs independently
}

void tello::StopListening() {
    isListening_ = false;
}

在我的 main.cpp 中，我有这个片段来启动线程：

boost::asio::io_service io_service;
boost::asio::ip::udp::socket socket(io_service);
boost::asio::ip::udp::endpoint remote_endpoint(boost::asio::ip::address::from_string("192.168.0.1"), 12345); // Replace with the actual IP address and port
socket.open(boost::asio::ip::udp::v4());

tello drone(io_service, socket, remote_endpoint);
drone.StartListening();

代码编译没有错误，但尝试运行应用程序会导致控制台错误：

Error receiving UDP data: An invalid argument was supplied [system:10022 at C:\Users\(username)\boost_1_82_0\boost\asio\detail\win_iocp_socket_service.hpp:418:5 in function 'receive_from']

我对 Boost ASIO 非常陌生，希望获得有关创建 UDP 接收线程的正确方法的一些帮助。我使用的是带有 C++14 的 Windows 64 位。

Answer 1

你有数据竞争。

您启动一个线程，该线程引用

io_service

和

socket

，它们是

main

中的局部变量。然而，

main

立即退出，破坏了那些局部变量。

由于引用过时，已分离的线程仍在运行，导致未定义的行为。

---

修复它

(a) avoiding the run-away thread
(b) also synchronizing on its termination

还修复了一些其他问题并编写了一些可能不太安全的代码（例如潜在的活泼的

isListening_

）。还有更多隐藏的问题 例如

• remote_endpoint 也可能用于本地端点
• 监听套接字上没有发生绑定

• startListening

  可能更恰当地命名为

  startReceive

• 阻塞 receive_from 可能永远不会返回，因此除非收到数据或发生错误，否则线程永远不会停止

• catch

  块似乎效率低下，因为它只能处理本地抛出的错误

住在Coliru

#include <boost/asio.hpp>
#include <fmt/ranges.h>
#include <iostream>

namespace asio = boost::asio;
using asio::ip::udp;
using boost::system::error_code;
using namespace std::chrono_literals;

namespace spdlog {
    void info(auto fmt, auto const&... args) { fmt::print(fmt::runtime(fmt), args...); }
} // namespace spdlog

struct tello {
    tello(asio::io_context& io_context, udp::socket& socket, udp::endpoint const& remote_endpoint);

    void StartListening();

    void StopListening();
    void ReceiveThread();

  private:
    std::string       ip;
    uint16_t          port;
    asio::io_context& io_context;
    udp::socket&      socket;
    udp::endpoint     remote_endpoint;
    std::atomic_bool  isListening_{true};
    std::thread       udpThread;
};

tello::tello(asio::io_context& io_context, udp::socket& socket, udp::endpoint const& remote_endpoint)
    : ip(remote_endpoint.address().to_string())
    , port(remote_endpoint.port())
    , io_context(io_context)
    , socket(socket)
    , remote_endpoint(remote_endpoint) //
{
    socket.bind(remote_endpoint);
}

void tello::ReceiveThread() {
    for (char receivedData[1024]; isListening_;) {
        try {
            error_code error;
            size_t len = socket.receive_from(asio::buffer(receivedData), remote_endpoint, 0, error);

            if (error && error != asio::error::message_size) {
                throw boost::system::system_error(error);
            }

            receivedData[len] = '\0';

            spdlog::info("Received UDP data: {}", std::string_view(receivedData, len));
        } catch (std::exception const& e) {
            std::cerr << "Error receiving UDP data: " << e.what() << std::endl;
        }
    }
}

void tello::StartListening() { udpThread = std::thread(&tello::ReceiveThread, this); }

void tello::StopListening() {
    isListening_ = false;
    udpThread.join();
}

int main() {
    asio::io_context io_context;
    udp::socket      socket(io_context);
    udp::endpoint    remote_endpoint({}, 12345);
    socket.open(udp::v4());
    tello drone(io_context, socket, remote_endpoint);
    drone.StartListening();


    std::this_thread::sleep_for(30s);
    drone.StopListening();
}

本地演示：

奖金

您想使用异步 IO，这样您就可以获得更好的行为。讽刺的是，我认为它更简单一些（大约少了 25 LoC）：

住在Coliru

#include <boost/asio.hpp>
#include <fmt/ranges.h>
#include <iostream>

namespace asio = boost::asio;
using asio::ip::udp;
using boost::system::error_code;
using namespace std::chrono_literals;

namespace spdlog {
    void info(auto fmt, auto const&... args) { fmt::print(fmt::runtime(fmt), args...); }
} // namespace spdlog

struct tello {
    tello(asio::any_io_executor ex, udp::endpoint ep);

    void Start() { readLoop(); }
    void Stop();
  private:
    void readLoop() {
        socket_.async_receive_from(
            asio::buffer(buffer_), remote_endpoint_, [this](error_code ec, size_t len) {
                if (ec && ec != asio::error::message_size) {
                    std::cerr << "Error receiving UDP data: " << ec.message() << std::endl;
                } else {
                    spdlog::info("Received UDP data: {}", std::string_view(buffer_.data(), len));
                }
            });
    }

    std::string ip_;
    uint16_t    port_;
    udp::socket socket_;

    udp::endpoint remote_endpoint_;
    std::array<char, 1024> buffer_;
};

tello::tello(asio::any_io_executor ex, udp::endpoint ep)
    : ip_(ep.address().to_string())
    , port_(ep.port())
    , socket_(ex, ep) {}

void tello::Stop() { socket_.cancel(); }

int main() {
    asio::io_context ioc;
    tello drone(ioc.get_executor(), {{}, 12345});
    drone.Start();

    ioc.run_for(30s);
    // not really needed:
    drone.Stop();
    ioc.run();
}

还有更多本地演示：