有两个线程向存储空间有限的数组中写数据。写一段代码,具有数组溢出的安全隐患,并提出解决方案。
时间: 2023-06-04 22:07:17 浏览: 85
对于第一个问题,我可以提供如下简单的示例代码:
```python
import threading
# 定义一个长度为5的存储数组
storage = [None] * 5
# 写入数据的方法,模拟两个线程同时写入
def write_data(thread_id, data):
global storage
index = 0
while index < len(storage):
if storage[index] is None:
storage[index] = data
print(f"Thread {thread_id} wrote data {data} to index {index}")
return # 写入成功,结束方法
index += 1
print(f"Thread {thread_id} failed to write data {data}, storage is full") # 存储已满,写入失败
# 使用两个线程同时写入数据
thread1 = threading.Thread(target=write_data, args=(1, "Data1"))
thread2 = threading.Thread(target=write_data, args=(2, "Data2"))
thread1.start()
thread2.start()
```
上述代码有一个明显的问题,就是在两个线程同时写入数据时,可能会出现数组溢出的安全隐患。例如,如果线程1写入完数据1并释放了CPU,此时线程2刚好访问到最后一个空位并写入了数据2,此时线程1再次运行时会发现存储已满,从而写入失败。
针对这个问题,我们可以使用线程锁来防止多个线程同时访问并写入同一个位置。示例代码如下:
```python
import threading
# 定义一个长度为5的存储数组
storage = [None] * 5
# 定义互斥锁
lock = threading.Lock()
# 写入数据的方法,模拟两个线程同时写入
def write_data(thread_id, data):
global storage
index = 0
while index < len(storage):
# 获取锁
lock.acquire()
if storage[index] is None:
storage[index] = data
print(f"Thread {thread_id} wrote data {data} to index {index}")
# 释放锁
lock.release()
return # 写入成功,结束方法
# 释放锁
lock.release()
index += 1
print(f"Thread {thread_id} failed to write data {data}, storage is full") # 存储已满,写入失败
# 使用两个线程同时写入数据
thread1 = threading.Thread(target=write_data, args=(1, "Data1"))
thread2 = threading.Thread(target=write_data, args=(2, "Data2"))
thread1.start()
thread2.start()
```
上述代码中,我们使用了 `lock.acquire()` 和 `lock.release()` 方法来控制线程的访问,只有获取到锁的线程才能执行存储操作,其他的线程需要等待该线程释放锁才能继续执行。这样就能保证每个线程都可以正常写入数据,而不会出现数组溢出的安全隐患。
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