ПроблемаАвтоматическая локальная переменная или локальная переменная потока из потока POSIX ® возникает, когда автоматическая локальная переменная или локальная переменная потока передается по адресу из одного потока POSIX в другой без обеспечения того, чтобы переменная оставалась активной в течение всего времени последнего потока.
РискАвтоматическая или локальная переменная потока назначается в стеке в начале потока, и его срок службы продолжается до конца потока. Переменная не гарантированно будет активной, когда к ней обращается другой поток.
Например, рассмотрим функцию запуска потока POSIX со следующими строками:
int start_thread(pthread_t *tid) {
int aVar = 0;
if(thrd_success != pthread_create(tid, NULL, start_thread_child, &aVar) {
//...
}
} pthread_create функция создает дочерний поток с функцией запуска start_thread_child и передает адрес автоматической переменной aVarк этой функции. Когда этот дочерний поток получает доступ aVar, родительский поток, возможно, завершил выполнение и aVar больше не находится в стеке. Доступ может привести к считыванию непредсказуемых значений.
ЗафиксироватьПри передаче переменной из одного потока в другой убедитесь, что время жизни переменной соответствует или превышает время жизни обоих потоков. Эту синхронизацию можно выполнить одним из следующих способов:
Объявить переменную static чтобы он не выходил из стека, когда текущий поток завершает выполнение.
Динамически распределить хранилище для переменной, чтобы оно было выделено в куче вместо стека и должно быть явно освобождено. Убедитесь, что освобождение происходит после завершения выполнения обоих потоков.
Эти решения требуют создания переменной в нелокальной памяти. Вместо этого можно использовать другие решения, такие как shared ключевое слово с многопоточным интерфейсом OpenMP, которое позволяет безопасно обмениваться локальными переменными между потоками.
Пример - Поток утечки локальной переменной#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void* create_child_thread(void *childVal) {
int *res = (int *)childVal;
printf("Result: %d\n", *res);
return NULL;
}
void create_parent_thread(pthread_t *tid) {
int parentVal = 1;
int thrd_success;
if ((thrd_success = pthread_create(tid, NULL, create_child_thread, &parentVal)) != 0) {
/* Handle error */
}
}
int main(void) {
pthread_t tid;
int thrd_success;
create_parent_thread(&tid);
if ((thrd_success = thrd_join(tid, NULL)) != 0) {
/* Handle error */
}
return 0;
}В этом примере значение parentVal является локальным по отношению к родительскому потоку, который запускается в main и продолжает работу в функции create_parent_thread. Однако в теле create_parent_thread, адрес этой локальной переменной передается дочернему потоку (потоку с подпрограммой запуска create_child_thread). Родительский поток может завершить выполнение и переменную parentVal может выйти за пределы области, когда дочерний поток получает доступ к этой переменной.
Коррекция - использовать статические переменныеОдной из возможных корректировок является объявление переменной. parentVal как static чтобы переменная находилась в стеке в течение всей длительности программы.
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void* create_child_thread(void *childVal) {
int *res = (int *)childVal;
printf("Result: %d\n", *res);
return NULL;
}
void create_parent_thread(pthread_t *tid) {
static int parentVal = 1;
int thrd_success;
if ((thrd_success = pthread_create(tid, NULL, create_child_thread, &parentVal)) != 0) {
/* Handle error */
}
}
int main(void) {
pthread_t tid;
int thrd_success;
create_parent_thread(&tid);
if ((thrd_success = thrd_join(tid, NULL)) != 0) {
/* Handle error */
}
return 0;
} Коррекция - использовать динамическое выделение памятиОдной из возможных корректировок является динамическое выделение ресурсов хранения для переменных, которые будут совместно использоваться в потоках, и явное освобождение ресурсов хранения после того, как эта переменная больше не требуется.
#include <pthread.h>
#include <stlib.h>
void* create_child_thread(void *val) {
int *res = (int *)val;
printf("Result: %d\n", *res);
free(res);
return NULL;
}
void create_parent_thread(pthread_t *tid) {
int *val;
int thrd_success;
val = malloc(sizeof(int));
if(!val) {
*val = 1;
if ((thrd_success = pthread_create(tid, NULL, create_child_thread, val)) != 0) {
/* Handle error */
}
}
}
int main(void) {
pthread_t tid;
int thrd_success;
create_parent_thread(&tid);
if ((thrd_success = thrd_join(tid, NULL)) != 0) {
/* Handle error */
}
return 0;
} 
