Race Condition

Una race condition si verifica quando un programma software dipende dalla temporizzazione di uno o più processi per funzionare correttamente. Se un thread viene eseguito o termina in un momento imprevisto, può causare un comportamento imprevedibile, come un output errato o un deadlock del programma.

La maggior parte dei programmi software è multithread, ovvero può elaborare più thread contemporaneamente. Un'applicazione ben programmata garantisce che i risultati di ogni thread vengano elaborati nell'ordine previsto. Se un programma dipende da thread eseguiti in una sequenza imprevedibile, può verificarsi una race condition.

Un esempio semplice è un circuito logico che gestisce valori booleani. Il circuito logico AND ha due ingressi e un output. Se gli ingressi A e B sono true, il circuito AND produce TRUE. Se uno o entrambi gli ingressi sono false, produce FALSE. Una race condition può verificarsi se un programma controlla il risultato del circuito logico prima che le variabili A e B siano caricate. Il processo corretto sarebbe:

1. Caricare la variabile A
2. Caricare la variabile B
3. Controllare il risultato del circuito logico AND

Una sequenza errata sarebbe:

1. Caricare la variabile A
2. Controllare il risultato del circuito logico AND
3. Caricare la variabile B

Il risultato del secondo esempio precedente potrebbe essere uguale o diverso da quello del primo esempio. Per esempio, la variabile B potrebbe essere FALSE prima e dopo essere stata caricata, quindi il risultato non cambierebbe. Se A è FALSE, non importa se B è TRUE o FALSE. Tuttavia, se sia A sia B sono true, il risultato dovrebbe essere TRUE. Caricare la variabile B dopo aver controllato il risultato del circuito logico produrrebbe un risultato errato, FALSE.

L'output incoerente prodotto dalle race condition può causare bug difficili da rilevare. I programmatori possono evitare questi problemi assicurandosi che i thread vengano elaborati in una sequenza coerente.