2个gtest文件中包含的静态内联关联集合引发读访问冲突

基础概念

静态内联关联集合通常指的是在C++中，使用static inline关键字定义的关联集合（如std::map、std::unordered_map等）。静态内联变量在每个编译单元（通常是每个源文件）中都有一个实例，但在链接时只会保留一个实例。

读访问冲突（Read Access Violation）通常发生在多线程环境中，当一个线程试图读取另一个线程正在修改的数据时，可能会导致数据不一致或程序崩溃。

类型与应用场景

静态内联变量：适用于需要在多个函数或文件中共享的数据。
关联集合：如std::map和std::unordered_map，适用于需要快速查找、插入和删除的场景。

可能的原因

多线程竞争条件：多个线程同时读写同一个静态内联关联集合，导致数据不一致。
初始化顺序问题：不同编译单元中的静态内联变量初始化顺序不确定，可能导致未定义行为。

解决方法

1. 使用互斥锁保护共享数据

#include <gtest/gtest.h>
#include <map>
#include <mutex>

static inline std::map<int, int> sharedMap;
static inline std::mutex mapMutex;

void insertIntoMap(int key, int value) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mapMutex);
    sharedMap[key] = value;
}

int getFromMap(int key) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mapMutex);
    if (sharedMap.find(key) != sharedMap.end()) {
        return sharedMap[key];
    }
    return -1; // 或者抛出异常
}

2. 使用单例模式

#include <gtest/gtest.h>
#include <map>

class SharedMap {
public:
    static SharedMap& getInstance() {
        static SharedMap instance;
        return instance;
    }

    void insert(int key, int value) {
        map_[key] = value;
    }

    int get(int key) {
        if (map_.find(key) != map_.end()) {
            return map_[key];
        }
        return -1; // 或者抛出异常
    }

private:
    SharedMap() {}
    std::map<int, int> map_;
};

TEST(SharedMapTest, InsertAndGet) {
    SharedMap::getInstance().insert(1, 100);
    EXPECT_EQ(SharedMap::getInstance().get(1), 100);
}

3. 使用线程局部存储（Thread-Local Storage, TLS）

#include <gtest/gtest.h>
#include <map>

static inline thread_local std::map<int, int> threadLocalMap;

void insertIntoThreadLocalMap(int key, int value) {
    threadLocalMap[key] = value;
}

int getFromThreadLocalMap(int key) {
    if (threadLocalMap.find(key) != threadLocalMap.end()) {
        return threadLocalMap[key];
    }
    return -1; // 或者抛出异常
}