编写安全代码：避免奇怪的逻辑引发的bug

来源：互联网发布：小众软件官网编辑：程序博客网时间：2024/06/06 00:20

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本文来自今天修改的一个Bug。Bug的产生完全是由于一段不合理或者奇怪的逻辑引发的。代码大致如下：

void reset_res(res_config, new_res)
{
old_res = res_config->res;
res_config->res= new_res;
barrier();
free_res(old_res);
}
int modify_config()
{
new_res_config = duplicate(old_res_config);
new_res = new_res();
reset_res(new_res_config, new_res)
config->res_config= new_res_config;
barrier();
free_res_config(old_res_config);
}

其中barrier可以保证所有的工作线程完成了一个循环。在reset_res中的barrier后，就保证了没有任何线程引用old_res这一地址，这样后面就可以安全的调用free_res释放old_res指向的资源了。而modify_config中的barrier同样保证了barrier后，没有任何线程再引用old_res_config了。

看上去代码写得很严谨，甚至使用了barrier保证了资源的安全释放。这样保证了不使用任何锁的条件下，完成了配置的变化。看上去很美很不错，然而却由于modify_config的不合理甚至有些奇怪的逻辑，导致了bug的产生。

下面说一下bug是如何发生的：

1. modify_config用于不阻塞工作线程的条件下，修改配置；

2. 为了不阻塞工作线程，利用替换指针和barrier来完成配置的修改；

3. new_res_config = duplicate(old_res_config)复制旧的配置；

4. 配置不同，需要新的资源new_res，然后调用reset_res完成res的替换和释放；

5. config->res_config = new_res_config; barrier()完成配置的更新；

Bug就出现在第三步。调用duplicate后，new_res_config和res_config指向了同一份资源，然后在reset_res中，这份资源被释放，而new_res_config指向了新的资源。这时bug出现了。因为目前的应用的配置仍然是res_config，其仍然指向旧资源，然而旧资源已经被释放。

那么如何修改这个Bug呢？将第5步放到reset_res之前，代码示意如下：

config->res_config= new_res_config;
barrier();
reset_res(new_res_config, new_res)

虽然这样更正了bug。但是我觉得这样的逻辑看起来很怪。为啥？因为在更新了新的配置后，却又调用了reset_res去更新资源。这相当于new_res_config在还未准备完毕后，就更新了配置，这不免有些奇怪。

正常的逻辑应该是什么样子呢？

new_res_config = duplicate(old_config)只复制配置，不复制资源指针或者进行深拷贝；

reset_res(new_res_config, new_res) 获得新的资源赋给new_res_config；这里甚至都不需要barrier

config->res_config = new_res_config;

barrier()

其实这个bug的产生完全是由于之前错误的逻辑引起的，或者说是不好的编码风格。根源出自于duplicate函数，它只是一个memcpy，对于资源如指针来说，仅仅是一个浅拷贝。

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