よく起こるミス

以下に、マルチスレッドプログラミングでよく起こるミスを示します。

• 呼び出し側のスタックへのポインタを新しいスレッドの引数として渡す。

• 広域メモリー (変更が可能で、かつ共有されている状態) をアクセスするときに同期機構で保護していない。

• 2 つのスレッドが異なる順序で、同じ組の広域リソースへの権利を獲得しようとしてデッドロックが発生する。この場合は、一方のスレッドが最初のリソースを獲得し、もう一方のスレッドが 2 番目のリソースを獲得し、どちらかがリソースを放棄するまで処理が進まなくなります。

• すでに保持しているロックを獲得しようとする (再帰的なデッドロック)。

• 同期機構の安全性に見えない間隙が生じている。これは、同期機構によって保護されているプログラム内で同期機構をいったん解除し、再度獲得してから戻る関数を呼び出していることが原因です。関数の呼び出し側から見ると広域データが保護されているようでも、実際には保護されていません。

• UNIX のシグナルとスレッドを組み合わせて使っている。非同期的なシグナルの処理には sigwait(2) を使用するほうがよいでしょう。

• setjmp(3B) と longjmp(3B) を使用し、相互排他ロックを解放せずにロングジャンプする。

• *_cond_wait(3T) または *_cond_timedwait(3T) の呼び出しから復帰した後、条件の再評価に失敗した。

• デフォルトスレッドを PTHREAD_CREATE_JOINABLE として生成した場合は、その記憶領域を pthread_join(3T) で再利用しなければならないことを忘れている。なお、pthread_exit(3T) は記憶領域を解放しません。

• 入れ子の深い再帰呼び出しを行なったり、大量の自動配列を使用したりする。マルチスレッドプログラムは、シングルスレッドプログラムよりもスタックの大きさの制限が厳しいので問題の原因となります。

• スタックの大きさの指定が適切でないか、デフォルト以外のスタックを使用している。

次の点にも注意してください。マルチスレッドプログラムの動きは、特にバグがある場合には、同じ入力で続けて実行しても再現性がないことがよくあります。これは、スレッドのスケジューリングの順序が定まっていないからです。

一般にマルチスレッドプログラムのバグは、決定的というよりも統計的な発生傾向を示します。このため実行レベルの問題を見つけるには、ブレークポイントによるデバッグよりもトレースの方が有効です。