POSIXスレッドを使用したSOCKET通信実装時のコアダンプエラー

Question

前提・実現したいこと

POSIXスレッドを使用しクライアントpcからの入力内容をそのまま返すエコーサーバの並列通信を実装しようとしています。

接続要求を待ち,通信用のソケットを作成するacceptまでは処理が完了していると思われるのですが、その後の通信用ソケットディスクリプタ、クライアント番号、アドレス構造体を構造体へセットする際（コメント部２）にsegmentation fault 11のコアダンプを起こしていると思われます。該当する部分の順番を替えたりしてみたのですが同じくコアダンプが起きてしまいます。

発生している問題・エラーメッセージ

Segmentation fault (コアダンプ)

該当のソースコード

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <pthread.h>
#define BUFSIZE 1024
#define LISTENQ 1024

void *thread(void *arg);

struct ThreadArgs {
	int sock;
	int cnt;
	struct sockaddr_in sa;
};

int main(int argc, char *argv[]){
	int listen_sock, comm_sock, sa_len, cnt;
	struct sockaddr_in sa, new_sa;
	pthread_t thread_id;
	struct ThreadArgs *args;
	listen_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	int option = 1;
	setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &option, sizeof(option));
	memset(&sa, 0, sizeof(sa));ここに問題に対して試したことを記載してください。
	sa.sin_family = AF_INET;
	sa.sin_port = htons(49152);
	sa.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	if(bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&sa, sizeof(sa)) < 0){
		fprintf(stderr, "bind() failure\n");
		exit(1);
	}
	if(listen(listen_sock, LISTENQ) < 0){
		fprintf(stderr, "listen() failure\n");
		exit(1);
	}
	cnt = 0;
	while(1){
		printf("Waiting for a client\n");
		sa_len = sizeof(new_sa);
		if((comm_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&new_sa, &sa_len)) < 0){
			fprintf(stderr, "accept() failure\n");
			exit(1);
		}
		++cnt;
		// 1. 引数用の構造体のメモリを確保する
		args = (struct ThreadArgs *)malloc(sizeof(struct ThreadArgs));
		if(args = NULL){
			fprintf(stderr, "malloc() failure\n");
			exit(1);
		}
/*ここまでは処理できている模様*/

		// 2. 通信用ソケットディスクリプタ,クライアント番号,アドレス構造体を確保した構造体にセット
		args->sock = comm_sock;
		args->cnt = cnt;
		args->sa = sa;
		// 3. pthread_create()でスレッドを作成
		if(pthread_create(&thread_id, NULL, (void *)thread, (void *)args) != 0){
			fprintf(stderr, "pthread_create() failure\n");
			exit(1);
		}
	}
	return 0;
}

void *thread(void *arg){
	int sock, cnt, n, msg_len;
	struct sockaddr_in sa;
	char buf[BUFSIZE];
	pthread_detach(pthread_self());
	// 4. arg から通信用ソケットディスクリプタ,クライアント番号,アドレス構造体を取得し,それぞれ sock, cnt, sa にセット
	sock = ((struct ThreadArgs *)arg)->sock;
	cnt = ((struct ThreadArgs *)arg)->cnt;
	sa = ((struct ThreadArgs *)arg)->sa;
	printf("Client %d (%s) connected\n", cnt, inet_ntoa(sa.sin_addr));
	if((n = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0)) > 0){
		buf[n] = '\0';
		msg_len = strlen(buf);
		printf("Client %d: %s\n", cnt, buf);
		if(send(sock, buf, msg_len, 0) != msg_len){
			fprintf(stderr, "send() failure\n");
		}
	}
	close(sock);
	printf("Client %d disconnected\n", cnt);
	free(arg);
}

試したこと

試すというほどの事ではないのですが該当箇所の型があっているかの確認はしました。

参考にしたプログラム

上がスレッド実装前のエコーサーバプログラム

下がスレッドのみを実装し、それぞれのスレッドで数秒ごとに１～１０をカウントするプログラム

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#define BUFSIZE 1024
#define LISTENQ 1024
int main(int argc, char *argv[])
{
	int listen_sock, comm_sock, msg_len, sa_len, cnt, n;
	struct sockaddr_in sa, new_sa;
	char buf[BUFSIZE];
	listen_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	memset(&sa, 0, sizeof(sa));
	sa.sin_family = AF_INET;
	sa.sin_port = htons(49152); // 49152番ポートで待ち受ける
	sa.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // どんなIPアドレスからでもOK
	if(bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&sa, sizeof(sa)) < 0){
		fprintf(stderr, "bind() failure\n");
		exit(1);
	}
	if(listen(listen_sock, LISTENQ) < 0){
		fprintf(stderr, "listen() failure\n");
		exit(1);
	}
	cnt = 1;
	while(1){
		printf("Waiting for a client\n");
		sa_len = sizeof(new_sa);
		if((comm_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&new_sa, &sa_len)) < 0){
			fprintf(stderr, "accept() failure\n");
			exit(1);
		}

		printf("Client %d (%s) connected\n", cnt, inet_ntoa(new_sa.sin_addr));
		while(1){
			if((n = recv(comm_sock, buf, sizeof(buf), 0)) > 0){
				buf[n] = '\0';
				msg_len = strlen(buf);
				printf("Client %d: %s\n", cnt, buf);
				if(send(comm_sock, buf, msg_len, 0) != msg_len){
					fprintf(stderr, "send() failure\n");
					exit(1);
				}
			}
		}
		close(comm_sock);
		printf("Client %d disconnected\n", cnt);
		++cnt;
	}
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

void *thread(void *arg);

struct ThreadArgs{
	int sec;
	char *msg;
};

int main(int argc, char *argv[]){
	pthread_t thread_id1, thread_id2, thread_id3;
	struct ThreadArgs *args;

	args = (struct ThreadArgs *)malloc(sizeof(struct ThreadArgs));
	if(args == NULL){
		fprintf(stderr, "malloc() failure\n");
		exit(1);
	}
	args->sec = 1;
	args->msg = "thread1";
	if(pthread_create(&thread_id1, NULL, (void *)thread, (void *)args) != 0){
		fprintf(stderr, "pthread_create() failure\n");
		exit(1);
	}

	args = (struct ThreadArgs *)malloc(sizeof(struct ThreadArgs));
	if(args == NULL){
		fprintf(stderr, "malloc() failure\n");
		exit(1);
	}
	args->sec = 2;
	args->msg = "thread2";
	if(pthread_create(&thread_id2, NULL, (void *)thread, (void *)args) != 0){
		fprintf(stderr, "pthread_create() failure\n");
		exit(1);
	}

	args = (struct ThreadArgs *)malloc(sizeof(struct ThreadArgs));
	if(args == NULL){
		fprintf(stderr, "malloc() failure\n");
		exit(1);
	}
	args->sec = 3;
	args->msg = "thread3";
	if(pthread_create(&thread_id3, NULL, (void *)thread, (void *)args) != 0){
		fprintf(stderr, "pthread_create() failure\n");
		exit(1);
	}

	pthread_join(thread_id1, NULL);
	pthread_join(thread_id2, NULL);
	pthread_join(thread_id3, NULL);
	return 0;
	}

void *thread(void *arg){
	int sec, i;
	char *msg;
	sec = ((struct ThreadArgs *)arg)->sec;
	msg = ((struct ThreadArgs *)arg)->msg;
	for(i=0; i<10; i++){
		sleep(sec);
		printf("%s %lu: %d\n", msg, pthread_self(), i+1);
	}
	free(arg);
}

Comments

[dodox86]

struct ThreadArgs型のargs はmainで1つだけmallocして共有しているわけですから、3つのスレッドそれぞれの終了時にfreeしてはダメです。3重で解放してます。それでコアダンプ、では。

[dodox86]

今のかたちであれば、3つのスレッドをpthread_joinで終わらせてからmain関数内でfreeするのが適切です。それで直ったら原因、対応策をまとめて自己回答、解決で質問を閉じてください。直らなかったら質問に追記ください。

[angel_p_57]

いや、理由はそこではないでしょう。

[Gurt]

自分の考えでは参考にしたスレッドプログラムではスレッド数が３つと決まっていて処理内容も決まっていたのでpthread_joinでスレッドの終了を待機させている。今回のプログラムではクライアント１つ１つにスレッドを与えるのでスレッド数が決まっていない為、void *thread(void *args)の中でpthread_detachを行いスレッドを終了していると思っています。
ご指摘のmainでargsをmallocしそれぞれのスレッドで解放しているということは、参考にしたスレッドプログラムではそれぞれのスレッドで1〜10までカウントし処理が完了してからそのスレッドで使っていた構造体の解放という認識だったので、今回のプログラムでもそれぞれのスレッドで使用している構造体をクライアントの切断を確認してから解放という認識で書きました。
スレッド数が決まっていない今回のプログラムではスレッドが終了するまで待機できるpthread_joinが使えないと思った為、mainでの解放は処理の終わっていないスレッドの構造体までも解放するのではないかと思い実装しませんでした。

[dodox86]

angel_p_57さん、ご指摘どうもありがとうございます。コアダンプの直接の原因については完全に私の見落としでした。
＞@Gurtさん
> 今回のプログラムでもそれぞれのスレッドで使用している構造体をクライアントの切断を確認してから解放という認識で書きました。
mainで取得した単一のメモリ領域なので、今回の件に関してはそれではまずいですね。acceptでクラインと接続確認後、それぞれのスレッド用に改めて割り当てるような形であればOKですが。

Answer 1

ソースは質問にあるままでよろしいでしょうか?
それだとargsをNULL比較するつもりで代入しちゃってるので、ポインタ参照で落ちますよね。

        if(args = NULL){
            fprintf(stderr, "malloc() failure\n");
            exit(1);
        }
/*ここまでは処理できている模様*/

        // 2. 通信用ソケットディスクリプタ,クライアント番号,アドレス構造体を確保した構造体にセット
        args->sock = comm_sock;

Comments

[Gurt]

ありがとうございます。無事に解決いたしました。
コアダンプの発生が通信用ソケットディスクリプタ,クライアント番号,アドレス構造体を確保した構造体にセットしているときにおこっているものだと思い込んでいた為ThreadArgsの中身の型がおかしいとばかり思い、int型の配列にしたりと見当違いなことをしていました。
通常のifの比較などでは＝が足りないよというエラーが出ていたので油断していました。今回の書き方だとポインタにNULLを代入してしまうのですね

Answer 2

そういうコアダンプやらメモリエラーが出るときはどこかでメモリ破壊や不正アクセスが起こっているということですね。
その状態でいくらコードをいじっても無駄です。
そのメモリ破壊の箇所を探して修正しないとだめですね