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协程 C/C++ 扩展开发指南（1）：内存安全

 5 years ago
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neoserver,ios ssh client

Swoole4 协程的出现使得 PHP 底层上从原来串行模式变成了并发模式。有很多 PHP 的 C/C++ 扩展在开发时未能考虑到并发性、 可重入 问题，导致无法在 Swoole 协程中使用。本文会详细讲解如何编写协程并发安全的 C/C++ 代码。

可重入性

示例代码：

int t;

void test1(int *x, int *y) {
    t = *x;
    *x = *y;
    //fun1 函数中可能会存在协程切换
    fun1();
    //错误代码
    *y = t;
}
  • t 是一个全局变量或者 static 静态变量
  • 在协程 A 中调用了 test1 函数，使用了全局变量 t
  • 当函数内调用了 fun1() ，这个函数中如果发生了协程切换，这时假如另外一个协程 B 也执行了 test1 函数，那么 t 的值可能会被修改
  • 协程 B 挂起时，重新回到协程 A ，这时 *y = t ，会得到一个错误的值

引用栈内存

这也是一个严重的风险点。协程 1 将自身栈内存的指针发送给另外一个协程 2 ，协程 1 退出时会释放协程栈内存。协程 2 的生命周期长于 1 ，继续读写此内存，就会导致 segment fault 。

示例：

void co1() {
    char buf[2048];
    //这里启动一个新的协程，buf 是协程1栈上内存
    co2(buf);
    //协程1 退出时会释放栈内存
}

void co2(char *buf) {
    for(int i=0; i<2048; i++) {
        Coroutine::sleep(1);
        //这里 buf 内存可能已经释放了
        buf[i] = 1;
    }
}

协程安全代码

为了保证安全性，在 Swoole4 协程编程中：

  • 不要使用 static 变量和全局变量，坚持只用局部变量
  • 若必须访问全局变量，必须保证只用于计算逻辑，不得存在任何 IO 或 Sleep 等引起协程切换的操作
  • 不调用其它任何不可重入的函数
  • 不要引用栈上内存

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