什么是竞态条件

竞态条件或竞态冒险是一种软件、电子或其他系统的不良状况。当系统或程序的输出依赖于其他不受控制事件的顺序或时序时，这种状况称为竞态条件。

这种情况主要发生在逻辑电路、分布式和多线程软件程序中。

竞态条件分为临界竞态条件和非临界竞态条件。临界竞态条件是指当内部变量的顺序决定机器的最终状态时发生的条件。另一方面，非临界竞态条件是指当内部变量的顺序不决定机器的最终状态时发生的条件。

电子学中的竞态条件

以下示例描述了电子系统中的竞态条件

在此示例中，我们使用一个处理布尔值的逻辑门。

让我们以一个AND逻辑门为例，它接受两个输入A和B，并只给出一个输出结果。

当输入A和B为TRUE时，该门将给出TRUE输出；当一个或两个输入的值为FALSE时，AND门将给出布尔值FALSE。

在这里，当程序在A和B变量中插入值之前检查逻辑门的输出时，就会发生竞态条件。

查找AND门输出的正确操作顺序如下所述

1. 输入变量A的值，
2. 输入变量B的值，
3. AND逻辑门的输出。

竞态条件发生在以下操作序列中

1. 输入变量A的值，
2. AND逻辑门的输出。
3. 输入变量B的值，

软件中的竞态条件

当计算机程序依赖于程序的线程或进程时，软件中会发生竞态条件。

在软件中，我们无法调试竞态条件，因为最终结果是不确定的，并且基于多个线程的时序。

现在，我们通过以下示例来描述竞态条件是如何在进程中发生的

假设两个线程（线程1和线程2）将全局整数变量的值减2。

下表显示了连续的操作顺序

在上表中，最终值为6，符合预期。

然而，如果这两个线程的操作在没有锁定或同步概念的情况下并发执行，操作的结果可能是错误的。

操作的替代序列在以下场景中显示

在这种情况下，最终值是8而不是6。这是因为线程1和线程2的递减操作不是互斥的。

那些在访问某些资源时不会产生中断的操作称为互斥操作。