11.1 与并发相关的错误类型

• 条件竞争

这两大类的颗粒度很大，让我们将其分成颗粒度较小的问题。

“不必要的阻塞”是什么意思？一个线程阻塞的时候，不能处理任何任务，因为它在等待其他“条件”的达成。通常这些“条件”就是一个互斥量、一个条件变量或一个期望值，也可能是一个I/O操作。这是多线程代码的先天特性，不过这也不是在任何时候都可取的——衍生成“不必要的阻塞”。你会问：为什么不需要阻塞？通常，因为其他线程在等待该阻塞线程上的某些操作完成，如果该线程阻塞了，那些线程必然会被阻塞。

• 死锁——如在第3章所见，死锁的情况下，两个线程会互相等待。当线程产生死锁，应该完成的任务就会持续搁置。举个例子来说，一些线程是负责对用户界面操作的线程，在死锁的情况下，用户界面就会无响应。另一些例子中，界面接口会保持响应，不过有些任务就无法完成，比如：查询无结果返回或文档未打印。

• I/O阻塞或外部输入——当线程被外部输入所阻塞，线程也就不能做其他事情了(即使，等待输入的情况永远不会发生)。因此，被外部输入所阻塞，就会让人不太高兴，因为可能有其他线程正在等待这个线程完成某些任务。

简单的介绍了一下“不必要阻塞”的组成。那么，条件竞争呢？

11.1.2 条件竞争

特别是，条件竞争经常会产生以下几种类型的错误：

• 数据竞争——因为未同步访问一块共享内存，将会导致代码产生未定义行为。第5章已经介绍了数据竞争，也了解了C++的内存模型。数据竞争通常发生在错误的使用原子操作上，做同步线程的时候，或没使用互斥量保护共享数据的时候。

• 生命周期问题——虽然这类问题也能归结为破坏了不变量，不过这里将其作为一个单独的类别给出。这里的问题是线程会访问不存在的数据，这可能是因为数据被删除或销毁了，或者转移到其他对象中去了。生命周期问题，通常是在一个线程引用了局部变量，在线程还没有完成前，局部变量的“死期”就已经到了，不过这个问题并不止存在这种情况下。当手动调用join()等待线程完成工作，需要保证异常抛出的时候，join()还会等待其他未完成工作的线程。这是线程中基本异常安全的应用。

现在已经了解了这两大类中都有哪些具体问题了。下面就让我们来了解，如何在代码中定位和修复这些问题。