XCode 11.0 日本語化計画：Swift 標準ライブラリ: TextOutputStreamable

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プロトコル

Thread Sanitizer

あなたのコードのスレッドの問題を監査します。

概要

スレッドサニタイザー (TSan) は、Swift および C 言語用の LLVM ベースのツールであり、実行時にデータの競合を検出します。複数のスレッドが同期せずに同じメモリにアクセスし、少なくとも 1 つのアクセスが書き込みである場合、データの競合が発生します。データの競合は、プログラムが予期しない動作をしたり、メモリ破損を引き起こす可能性があるため、危険です。

TSan は、初期化されていないミューテックスやスレッドリークなどを含む、他のスレッドのバグも検出します。

TSan の仕組み

スレッドサニタイザーは、各メモリアクセスに関する情報を記録し、そのアクセスが競合に参加しているかどうかを確認します。コード内のすべてのメモリアクセスは、コンパイラによって次のように変換されます。

リスト 1 スレッドサニタイザーのメモリアクセス用の擬似コード

// Before
*address = ...;  // or: ... = *address;
// After
RecordAndCheckWrite(address);
*address = ...;  // or: ... = *address;

各スレッドは、同期点を確立するために、独自のタイムスタンプと他のスレッドのタイムスタンプを保管します。タイムスタンプは、メモリにアクセスするたびに増分されます。スレッド間でのメモリアクセスの一貫性を確認することにより、アクセスの実際のタイミングとは無関係にデータの競合を検出できます。したがって、スレッドサニタイザーは、特定の実行中に発生しなかった場合でも、競合を検出できます。

パフォーマンスへの影響

Thread Sanitizer チェックを有効にしてコードを実行すると、CPU が 2 倍から 20 倍遅くなり、メモリ使用量が 5 倍から 10 倍増加する可能性があります。-O1 最適化レベルでコンパイルすることにより、メモリ使用率と CPU オーバーヘッドを改善できます。

トピックス

第一段階

Enabling the Thread Sanitizer
(スレッドサニタイザーを有効にする)




実行時にスレッドの問題をチェックするように Xcode スキームを構成します。

スレッドサニタイザーのチェック

• Data Races
  (データの競合)



複数のスレッドにわたる可変状態への非同期アクセスを検出します。



• Swift Access Races
  (Swift アクセスの競合)



複数のスレッドが同じ構造体の変更メソッドを呼び出すとき、または同期せずに inout として共有変数を渡すときを検出します。



• Races on Collections and Other APIs
  (コレクションと他の API の競合



スレッドが可変オブジェクトにアクセスしているときに、別のスレッドがそのオブジェクトに書き込み、データ競合を引き起こしたことを検出します。



• Uninitialized Mutexes
  (初期化されていないミューテックス)



ミューテックスが初期化される前に使用されることを検出します。



• Thread Leaks
  (スレッドのリーク)



使用後にスレッドが閉じられていないことを検出します。

以下も見よ

スレッド化

• Main Thread Checker
  (メインスレッドチェッカー)



バックグラウンドスレッドからの AppKit、UIKit、およびその他の API の無効な使用を検出します。