C++ 函数的黑暗面:查找竞争条件的有效方法

2024-09-11 0 717

在 c++++ 中查找竞争条件的有效方法包括:使用锁,例如互斥对象,限制对共享数据的访问;使用数据竞赛检测器,如 addresssanitizer 或 threadsanitizer,持续监视代码并报告潜在竞争条件。

C++ 函数的黑暗面:查找竞争条件的有效方法

C++ 函数的黑暗面:查找竞争条件的有效方法

竞争条件是指多个线程访问共享数据并导致意外结果的情况。在 C++ 中,竞争条件很难检测和调试。让我们探讨一些技术来有效地查找和修复它们。

使用锁

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锁是一种将访问共享数据限制为一个线程的机制。可以通过声明一个用于保护数据的互斥对象(mutex)来使用 locks。

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std::mutex m;

int shared_data;

void increment_shared_data() {

  m.lock();

  shared_data++;

  m.unlock();

}

使用数据竞赛检测器

数据竞赛检测器是持续监视代码并报告潜在竞争条件的工具。一些流行的数据竞赛检测器包括:

  • AddressSanitizer (ASan)
  • ThreadSanitizer (TSan)
  • DataRaceSanitizer (DRSan)

实战案例

考虑以下代码:

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vector<int> vec;

void add_to_vector(int x) {

  vec.push_back(x);

}

void print_vector() {

  for (int num : vec) {

    cout << num << " ";

  }

  cout << endl;

}

int main() {

  thread t1(add_to_vector, 1);

  thread t2(add_to_vector, 2);

  t1.join();

  t2.join();

  print_vector();

}

此代码中,vec 是由多个线程共享的。当其他线程尝试打印 vec 时,会导致崩溃或意外结果。

修复竞争条件

可以使用锁修复竞争条件。

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std::mutex m;

vector<int> vec;

void add_to_vector(int x) {

  m.lock();

  vec.push_back(x);

  m.unlock();

}

void print_vector() {

  m.lock();

  for (int num : vec) {

    cout << num << " ";

  }

  cout << endl;

  m.unlock();

}

 

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