AccessViolationException 与 Parallel.For()

Question

下面的代码 sn-p 展示了一个我能够从生产代码中隔离出来的错误。该程序将崩溃并显示System.AccessViolationException。

我的系统配置是 Windows 8.1 x64 上的 Visual Studio 2013。要重现该错误，请在 Visual Studio 中执行以下步骤：

1. 创建一个空的控制台应用程序
2. 用下面的代码替换 Program.cs 的全部内容
3. 在Release模式下编译，任何CPU
4. 开始不调试（CTRL + F5）

程序将立即崩溃，并在控制台窗口中显示错误堆栈跟踪。

我无法进一步减少代码，即修改代码的任何部分都会使错误消失。

有什么方法可以找出这个错误的根本原因吗？什么是好的解决方法？

using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace ParallelBugTest
{
    class Program
    {
        private class Value
        {
            public double X;
        }

        private class Aggregator
        {
            private Value myval = new Value();

            public void Add()
            {
                // use Min() instead of Max() -> bug disappears
                myval.X = Math.Max(0, myval.X);
            }
        }

        public static void Main(string[] args)
        {
            Parallel.For(0, 10000, Process);
        }

        private static void Process(int k)
        {
            Value[] V = new Value[10000];
            Aggregator aggregator = new Aggregator();

            for (int i = 0; i < V.Length; i++)
            {
                V[i] = new Value();
                aggregator.Add();
            }
        }
    }
}

Answer 1

Math.Max 不是线程安全的。我猜 Min 正在工作，因为它的计算速度更快。 锁定 Max-Call 有效：

    private static Object lockObj = new Object();

    private class Value
    {
        public double X;
    }

    private class Aggregator
    {
        private Value myval = new Value();

        public void Add()
        {
            // use Min() instead of Max() -> bug disappears
            lock (lockObj)
            { 
                myval.X = Math.Max(0, myval.X);
            }
        }
    }

    public static void Main(string[] args)
    {
        Parallel.For(0, 10000, Process);
    }

    private static void Process(int k)
    {
        Value[] V = new Value[10000];
        Aggregator aggregator = new Aggregator();

        for (int i = 0; i < V.Length; i++)
        {
            V[i] = new Value();
            aggregator.Add();
        }
    }

快速简单的方法就是使用普通的iif：

        public void Add()
        {
            // use Min() instead of Max() -> bug disappears
            myval.X = myval.X > 0 ? myval.X : 0;
        }

Answer 2

代码中的所有内容都是线程安全的，因为线程之间没有共享状态（每次迭代都有自己的Aggregator 和Values 数组，而您没有使用任何static 字段）。

即使您的代码不是线程安全的，它也不会做任何不安全的事情（即直接使用内存），这应该是获得AccessViolationException 的唯一方法。

因此，我认为这是 CLR 中的一个错误，您应该report it（登录后点击“提交反馈”链接）。