c - 以下 C 函数是线程安全的吗？

Question

我看到一篇博客说下面的代码是线程安全的，但是条件 count 不在 mutex 内会导致数据损坏；如果两个线程同时检查 count，但在其中一个获取 mutex 之前，一个在竞争之后获取 mutex。当一个线程完成时，另一个线程会非常盲目地向数组中再添加一个值。

char arr[10];
int count=0;

int func(char ctr)
{
    int i=0;
    if(count >= sizeof(arr))
    {
        printf("\n No storage\n");
        return -1;
    }

     /* lock the mutex here*/

    arr[count] = ctr;
    count++;

    /* unlock the mutex here*/

    return count;
}

---

如果我进行以下更改是否正确？或者有更好/更有效的方法吗

   int func(char ctr)
    {
    int i=0;

    /* lock the mutex here*/

    if(count >= sizeof(arr))
    {
        printf("\n No storage\n");

        /* unlock the mutex here*/

        return -1;
    }


    arr[count] = ctr;
    count++;

    /* unlock the mutex here*/

    return count;
}`

Answer 1

你是对的。通过在关键部分之外进行检查，您为可能的缓冲区溢出打开了大门。但是，请注意，返回的计数可能与用于存储点击率的索引不同。即使在更正后的代码中，这也是一个问题。

为了补救，你可以这样重写它:

int func(char ctr)
{
    /* lock the mutex here*/

    if(count >= sizeof(arr)) {
        printf("\n No storage\n");

        /* unlock the mutex here*/

        return -1;
    }


    arr[count] = ctr;
    int c = count++;

    /* unlock the mutex here*/

    return c;
}

值得注意的是，如果这是唯一改变“计数”的函数，那么没有两个线程能够改变 arr 中的相同内存位置，这实际上是安全的:

int func(char ctr)
{
    /* lock the mutex here*/

    if(count >= sizeof(arr)) {
        printf("\n No storage\n");

        /* unlock the mutex here*/

        return -1;
    }

    int c = count++;

    /* unlock the mutex here*/

    arr[c] = ctr;

    return c;
}

如果是这种模式，也许您可​​以将该代码重构为两个函数，如下所示:

int get_sequence(void)
{
    /* lock the mutex here*/

    int c = count++;

    /* unlock the mutex here*/

    return c;
}

int func(char ctr)
{
    int c = get_sequence();
    if(c >= sizeof(arr)) {
        printf("\n No storage\n");
        return -1;
    }

    arr[c] = ctr;

    return c;
}

请注意，只有当 get_sequence 确实是唯一改变计数变量的函数时，它才会起作用。