swift - Xcode 错误地报告 Swift 访问竞争条件

Question

我相信 XCode 错误地报告了我的 Swift Access Race SynchronizedDictionary- 或者是吗？

我的SynchronizedDictionary样子是这样的：

public struct SynchronizedDictionary<K: Hashable, V> {
    private var dictionary = [K: V]()
    private let queue = DispatchQueue(
        label: "SynchronizedDictionary",
        qos: DispatchQoS.userInitiated,
        attributes: [DispatchQueue.Attributes.concurrent]
    )

    public subscript(key: K) -> V? {
        get {
            return queue.sync {
                return self.dictionary[key]
            }
        }
        mutating set {
            queue.sync(flags: .barrier) {
                self.dictionary[key] = newValue
            }
        }
    }
}

以下测试代码将触发“Swift Access Race”问题（当为方案打开 Thread Sanitizer 时）：

var syncDict = SynchronizedDictionary<String, String>()

let setExpectation = XCTestExpectation(description: "set_expectation")
let getExpectation = XCTestExpectation(description: "get_expectation")

let queue = DispatchQueue(label: "SyncDictTest", qos: .background, attributes: [.concurrent])

queue.async {
    for i in 0...100 {
        syncDict["\(i)"] = "\(i)"
    }
    setExpectation.fulfill()
}

queue.async {
    for i in 0...100 {
        _ = syncDict["\(i)"]
    }
    getExpectation.fulfill()
}

self.wait(for: [setExpectation, getExpectation], timeout: 30)

Swift Race Access 如下所示：

我真的没想到这里会有访问竞争条件，因为SynchronizedDictionary应该处理并发。

我可以通过在测试中将获取和设置包装在类似于实际实现的 DispatchQueue 中来解决此问题SynchronizedDictionary：

let accessQueue = DispatchQueue(
    label: "AccessQueue",
    qos: DispatchQoS.userInitiated,
    attributes: [DispatchQueue.Attributes.concurrent]
)

var syncDict = SynchronizedDictionary<String, String>()

let setExpectation = XCTestExpectation(description: "set_expectation")
let getExpectation = XCTestExpectation(description: "get_expectation")

let queue = DispatchQueue(label: "SyncDictTest", qos: .background, attributes: [.concurrent])

queue.async {
    for i in 0...100 {
        accessQueue.sync(flags: .barrier) {
            syncDict["\(i)"] = "\(i)"
        }
    }
    setExpectation.fulfill()
}

queue.async {
    for i in 0...100 {
        accessQueue.sync {
            _ = syncDict["\(i)"]
        }
    }
    getExpectation.fulfill()
}

self.wait(for: [setExpectation, getExpectation], timeout: 30)

...但这已经发生在内部SynchronizedDictionary- 那么为什么 Xcode 报告访问竞争条件？- Xcode 有错，还是我遗漏了什么？

Answer 1

线程清理程序向

var syncDict = SynchronizedDictionary<String, String>()

结构，因为在

syncDict["\(i)"] = "\(i)"

从一个线程，以及对同一结构的只读访问（通过下标 getter）

_ = syncDict["\(i)"]

来自不同的线程，没有同步。

private var dictionary这与对属性的冲突访问无关，也与下标方法内部发生的事情无关。如果您将结构简化为

public struct SynchronizedDictionary<K: Hashable, V> {
    private let dummy = 1

    public subscript(key: String) -> String {
        get {
            return key
        }
        set {
        }
    }
}

所以这是来自线程清理程序的正确报告，而不是错误。

一个可能的解决方案是定义一个类：

public class SynchronizedDictionary<K: Hashable, V> { ... }

那是一个引用类型，并且下标设置器不再改变syncDict变量（它现在是一个指向实际对象存储的“指针”）。通过该更改，您的代码可以正常运行。