multithreading - Delphi - 从第二个线程更新全局字符串

Question

我正在 Delphi (XE) 中尝试多线程，并且在主 VCL 线程和第二个工作线程之间使用全局变量时遇到了问题。

我的项目涉及第二个工作线程，它扫描一些文件，并使用当前文件名更新全局变量字符串。然后通过主 VCL 线程上的计时器拾取该全局变量，并更新状态栏。

我注意到它偶尔会出现“无效指针操作”...或“内存不足”或工作线程停止响应(可能死锁)。

因此，我创建了一个测试应用程序来识别并大大增加出错的可能性，以便我可以看到发生了什么。

type
  TSyncThread = class(TThread)
  protected
    procedure Execute; override;
end;

var
  Form11: TForm11;
  ProgressString : String;
  ProgressCount : Int64;
  SyncThread : TSyncThread;
  CritSect : TRTLCriticalSection;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm11.StartButtonClick(Sender: TObject);
begin
  Timer1.Enabled := true;
  SyncThread := TSyncThread.Create(True);
  SyncThread.Start;
end;

procedure TForm11.StopbuttonClick(Sender: TObject);
begin
  Timer1.Enabled := false;
  SyncThread.Terminate;
end;

procedure TForm11.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
  StatusBar1.Panels[0].Text := 'Count: ' + IntToStr(ProgressCount);
  StatusBar1.Panels[1].Text := ProgressString;
end;

procedure TSyncThread.Execute;
var
  i : Int64;
begin
  i := 0;
  while not Terminated do begin
    inc(i);
    EnterCriticalSection(CritSect);
    ProgressString := IntToStr(i);
    ProgressCount := i;
    LeaveCriticalSection(CritSect);
  end;
end;

initialization
  InitializeCriticalSection(CritSect);
finalization
  DeleteCriticalSection(CritSect);

我将计时器间隔设置为 10 毫秒，以便它读取大量数据，同时工作线程全力运行更新全局变量字符串。果然，这个应用程序运行时几乎只持续一秒钟，就会出现上述错误。

我的问题是，VCL Timer中Global var的读操作是否需要运行在临界区？ - 如果是这样，为什么？根据我的理解，这只是一次读取，并且写入已经在关键部分中运行，我不明白为什么它会遇到问题。如果我确实将计时器中的读取也放入关键部分 - 它工作正常......但我不高兴只是在不知道为什么的情况下这样做!

我是多线程新手，因此希望能帮助解释为什么这个简单的示例会导致各种问题，以及是否有更好的方法从工作线程访问字符串。

Answer 1

Delphi String 是在堆上分配的，它不是某处的静态缓冲区。变量本身只是一个指针。当您的读取线程访问一个字符串，并且同时该字符串被另一个线程释放时，会发生不好的事情。您正在访问已经释放的内存，可能会再次分配给其他东西，等等。

即使此字符串是静态缓冲区，更新操作也不是原子的，因此您可能正在使用此时正在更新的损坏的字符串(一半是新数据，一半是旧数据)。

因此，您需要使用与写入操作相同的临界区来保护读取操作。