当编写多线程程序时,常出现的一个错误便是Race Condition, 即竞争危害/竞态条件。当两个或更多线程都能同时获取以及改变共享数据时,竞争危害便发生了。因为各个线程对数据操纵的顺序并不可预知,因此数据改变的结果取决于线程最终的运行顺序。所有的线程都在“Racing”(竞争)以优先获取数据改变数据。
最常见的竞争危害的情形是一个线程执行条件语句,“检测条件是否满足——执行”,例如:
if (x == 5) // 检测
{
y = x * 2; // 执行
// 如果其他的线程在"if (x == 5)" 和 "y = x * 2" 之间改变了x的值,
// 那么y最终不会等于10.
}
所以y最终可能等于10也可能等于其余任意值,完全取决于x是否在检测和执行之间被改变,而此改变的发生与否是未知的。
为避免竞争危害,通常采取的措施是给共享数据加锁来保证每次只能有一个线程来获取操纵数据。具体如下:
// 为x加锁
if (x == 5)
{
y = x * 2; // 现在x不再能被改变,直到解锁。
// 因此y = 10
}
// 解锁x
当其他线程想要获取x,便需要等待x被解锁。如果x一直未被解锁,那其他线程也将一直等待下去。。。
有关加锁的更多知识,请搜索mutex, semaphore, critical section, shared resource
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