ПроблемаАвтоматическая локальная переменная или локальная переменная потока, выходящая из POSIX® поток происходит, когда локальная переменная автоматического потока или потока передается по адресу от одного потока POSIX к другому, не гарантируя, что переменная остается живой в течение длительности последнего потока.
РискЛокальная переменная автоматического или резьбового потока выделена на стеке в начале потока, и ее срок службы продолжается до конца потока. Переменная не гарантирована живая, когда другой поток обращается к ней.
Для образца рассмотрим стартовую функцию POSIX-потока с этими линиями:
int start_thread(pthread_t *tid) {
int aVar = 0;
if(thrd_success != pthread_create(tid, NULL, start_thread_child, &aVar) {
//...
}
}The pthread_create функция создает дочерний поток с начальной функцией start_thread_child и передает адрес автоматической переменной aVarк этой функции. Когда этот дочерний поток обращается к aVarродительский поток мог завершить выполнение и aVar больше не находится в стеке. Доступ может привести к чтению непредсказуемых значений.
ЗафиксироватьКогда вы передаете переменную от одного потока к другому, убедитесь, что переменное время жизни соответствует или превышает время жизни обоих потоков. Достичь этой синхронизации можно одним из следующих способов:
Объявите переменную static чтобы он не выходил из стека, когда текущий поток завершает выполнение.
Динамически выделите хранилище для переменной так, чтобы оно было выделено на куче вместо стека и должно быть явно освобождено. Убедитесь, что отключение происходит после завершения выполнения обоих потоков.
Эти решения требуют, чтобы вы создали переменную в нелокальной памяти. Вместо этого можно использовать другие решения, такие как shared ключевое слово с интерфейсом многопоточности OpenMP, позволяющим безопасно обмениваться локальными переменными между потоками.
Пример - Локальная переменная, выходящая из потока#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 для родительского потока, который начинается в main и переходит к функции create_parent_thread. Однако в теле create_parent_threadадрес этой локальной переменной передается дочернему потоку (потоку с стандартной программой create_child_thread). Возможно, родительский поток завершил выполнение и переменную parentVal возможно, выход из возможностей, когда дочерний поток обращается к этой переменной.
Коррекция - используйте статические переменныеОдной из возможных коррекций является объявление переменной parentVal как static так что переменная находится в стеке на протяжении всей длительности работы 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 - Используйте динамическое выделение памятиОдной из возможных коррекций является динамическое выделение хранилища для переменных, которые будут совместно использоваться в потоках, и явное освобождение хранилища после того, как переменная больше не потребуется.
#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;
} 