Question

在使用clang的线程消毒剂时，我们注意到数据争用警告。我们认为这是由于std :: string的copy-on-write技术不是线程安全的，但我们可能是错的。我们减少了对此代码的警告：

void test3() {
  std::unique_ptr<std::thread> thread;

  {
    auto output = make_shared<string>();
    std::string str = "test";
    thread.reset(new std::thread([str, output]() { *output += str; }));
    // The str string now goes out of scope but due to COW
    // the captured string may not have the copy of the content yet.
  }

  thread->join();
}

在启用线程清理程序的情况下编译时：

clang++ -stdlib=libc++ -std=c++11 -O0 -g -fsanitize=thread -lpthread -o test main.cpp

或

clang++ -std=c++11 -O0 -g -fsanitize=thread -lpthread -o test main.cpp

当多次运行时，它最终会产生此警告：

WARNING: ThreadSanitizer: data race (pid=30829)
  Write of size 8 at 0x7d0c0000bef8 by thread T62:
    #0 operator delete(void*) <null>:0
    ...

  Previous write of size 1 at 0x7d0c0000befd by thread T5:
    #0 std::__1::char_traits<char>::assign(char&, char const&) string:639
    ...

这是线程消毒器的假阳性还是真正的数据竞争？如果以后，它可以在不改变代码的情况下工作（例如通过将一些标志传递给编译器），这是字符串实现中的已知错误（或其他东西）吗？

更新： clang --version 输出：

Ubuntu clang version 3.5-1ubuntu1 (trunk) (based on LLVM 3.5)
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix

更新：The cpp我用来重现此警告。

Answer 1

[edit]下面的假设结果是错误的，请参阅评论中的链接。 T5，而不是T62是上面代码中产生的线程。

<击> 理解线程ID是有用的，但我假设T5是主线程，T62是生成线程。看起来副本是在主线程上（在新线程被spwaned之前）并在新线程上销毁（显然）。这是安全的，因为新线程在存在之前不能与主线程竞争。

<击>

~~因此，这是一个线程清理程序错误。它无法检查上一次写入时是否存在线程T62。~~

Answer 2

这非常棘手。我在下面的代码中总结了逻辑：

    
    In thread T62:
        Create string s (with reference count)
        Create output_1 pointing to s in the thread storage for T62 
        Create thread T5
        Create output_2 pointing to s in the thread storage for T5
    Sync point
    In thread T5:
        Append to s   ** MODIFY **
        Thread-safe decrement of reference count for s (not a sync point)
        End of output_2 lifetime
        Exit
    In thread T62:
        Thread-safe decrement of reference count for s (not a sync point)
        End of output_1 lifetime
        Deallocate s  ** MODIFY **
        Join
    Sync point
    In thread T62:
        Destroy T5

据我所知，该标准不保证调用shared_ptr删除器的同步：

（20.8.2.2/4）为了确定是否存在数据争用，成员函数只能访问和修改shared_ptr和weak_ptr对象本身而不是它们所引用的对象。

我认为这意味着在调用shared_ptr的成员函数时实际发生在指向对象上的任何修改，例如删除者可能做出的任何修改，都被认为超出了{{{ 1}}，因此shared_ptr不负责确保他们不引入数据竞争。例如，在T62尝试销毁它时，T62对字符串所做的修改可能对T62不可见。

然而，Herb Sutter在他的“Atomic＆lt;＆gt;武器”谈话中表示，他认为这是一个错误，导致shared_ptr析构函数中的引用计数的原子减量没有获取和释放语义，但我不确定它是如何违反标准的。

在多线程环境中使用std :: string时，Clang的线程清理程序警告

2 个答案: