# V3190. Concurrent modification of a variable may lead to errors.

Анализатор обнаружил возможную ошибку в коде: несколько потоков без синхронизации изменяют общий ресурс.

Рассмотрим пример:

    ConcurrentBag<String> GetNamesById(List<String> ids)
    {
      String query;
      ConcurrentBag<String> result = new();
      Parallel.ForEach(ids, id =>
      {
        query = $@"SELECT Name FROM data WHERE id = {id}";
        result.Add(ProcessQuery(query));
      });
      return result;
    }

Метод 'GetNamesById' возвращает имена в соответствии с переданным списком идентификаторов. Для этого методом 'Parallel.ForEach' обрабатываются все элементы коллекции 'ids': для каждого из них составляется и исполняется SQL-запрос.

Проблема в том, что захваченная локальная переменная 'query' является общим разделяемым ресурсом потоков, исполняющихся в 'Parallel.ForEach'. Разные потоки будут производить несинхронизированный доступ к одному объекту. Это может привести к некорректному поведению программы.

Ниже приведено описание возможной проблемной ситуации:

- В первом потоке в переменную 'query' записывается SQL-запрос с 'id' равным 42. Это значение должно далее передаваться в 'ProcessQuery'.
- Во втором потоке в 'query' записывается новый SQL-запрос с 'id' равным 12.
- Оба потока вызывают 'ProcessQuery', используя значение 'query' с 'id' равным 12.
- В результате 'ProcessQuery' вызван дважды с одним и тем же значением. При этом теряется значение, полученное при присваивании в первом потоке.

Корректная реализация метода может выглядеть следующим образом:

    ConcurrentBag<String> GetNamesById(List<String> ids)
    {
      ConcurrentBag<String> result = new();
      Parallel.ForEach(ids, id =>
      {
        String query = $@"SELECT Name FROM data WHERE id = {id}";
        result.Add(ProcessQuery(query));
      });
      return result;
    }

Здесь каждый поток работает с собственной переменной 'query'. В таком случае проблем не будет, так как нет разделяемого между потоками ресурса.

Рассмотрим ещё один пример:

    int CountFails(List<int> ids)
    {
      int count = 0;
      Parallel.ForEach(ids, id =>
      {
        try
        {
          DoSomeWork(id);
        }
        catch (Exception ex)
        {
          count++;
        }
      });
      return count;
    }

Метод 'CountFails' считает количество исключений при выполнении операций над элементами коллекции 'ids'. Этот код также содержит проблему несинхронизированного доступа к общему ресурсу. Операции инкремента и декремента не являются атомарными, поэтому корректный подсчёт количества исключений в этом случае не гарантирован.

Корректная реализация метода может выглядеть следующим образом:

    int CountFails(List<int> ids)
    {
      int count = 0;
      Parallel.ForEach(ids, id =>
      {
        try
        {
          DoSomeWork(id);
        }
        catch (Exception ex)
        {
          Interlocked.Increment(ref count);
        }
      });
      return count;
    }

Здесь для корректного подсчета используется метод 'Interlocked.Increment', предоставляющий атомарную операцию инкремента переменной.

Выявляемые диагностикой ошибки классифицируются согласно ГОСТ Р 71207–2024 как критические и относятся к типу: Ошибки при работе с многопоточными примитивами (интерфейсами запуска потоков на выполнение, синхронизации и обмена данными между потоками и пр.).

Данная диагностика классифицируется как:

CWE-821

Взгляните на примеры ошибок, обнаруженных с помощью диагностики V3190.