當我們在使用C++多線程進行測試的時候，有許多要點值得我們去關注。在這篇文章中我們將會為大家總結幾個比較重要的注意事項，希望能夠幫助大家充分掌握C++多線程測試的方法。
在上次的帖子聊了C++多線程的跨平台問題，後來感覺意猶未盡。今天順便說一下開發C++多線程應用程序時，有關調試和測試的一些注意事項。下面這些注意事項主要是針對C++，不過有些對於其它的語言也適用。
★關於設置斷點和單步執行
很多同學非常依賴於調試器的斷點功能和單步功能。這在單線程情況下倒還好不過有些單線程但涉及GUI的程序，也會有點麻煩）。至於多線程程序的調試，這兩種手段簡直就是噩夢的開始。多線程造成的主要問題大都和競態條件Race Condition，詳細解釋看“這裡”）有關。而設置斷點或單步跟蹤可能會嚴重干擾多線程之間的競爭狀態。導致你看到的是一個假象。比如本來有兩個線程並發執行，存在某些不和諧的Bug由競態引起）。一旦你在某一個線程設置了斷點，該線程在斷點處停住了，只剩下另一個線程在跑。這時候，並發的場景已經完全被破壞了，你通過調試器看到的可能是一個和諧的場景。
稍微跑一下題。這很類似量子力學的“測不准原理”，觀測者的觀測行為干擾了被測量的客體，導致觀測者看到的是一個干擾後的現象。
★關於Log輸出
既然斷點和單步不好用。那咋辦捏？一個替代方案是輸出log日志。它可以有效減輕斷點和單步所導致的針對競態條件的）副作用。
◇傳統Log機制的問題
傳統的log輸出主要是打印到屏幕或者輸出到文件。對於C++而言，標准庫內置的類和函數比如cout、printf、fputs）可能會有線程安全的問題和編譯器的具體實現有關）。尤其是標准流類庫iostream）的八個全局對象，更是要小心慎用。輕則輸出的log文本混雜，重則導致程序崩潰。
鑒於上述原因，應該盡量使用第三方線程庫內置的log機制來搞定log輸出功能。比如ACE內置的ACE_Log_Msg等。
◇Log函數要短小精悍
在C++多線程測試中的很多情況下，我們會包裝一個公用的函數來實現log輸出功能。然後在該函數內部調用線程庫的log類/函數。為了不影響線程的競態條件，這個log函數要盡可能簡單輕便：不要涉及太多雜七雜八的瑣事、千萬別進行耗時的操作、盡量不操作一些全局的變量。
◇Log的副作用
不過捏，即使log函數再短小精悍，也還是有可能影響競態條件畢竟log也有開銷，也要消耗CPU時間）。
萬一競態條件受到log的影響，那就比較棘手了。我以前就碰到過這種情況：加了log，程序沒有問題；去掉log，程序隨機崩潰。這種情況一般有兩種可能：要麼是log功能本身有問題，要麼是程序的競態條件非常敏感連log的開銷都會有影響）。
這時候你能依靠的就只有肉眼和人腦了。先把相關的代碼和文檔仔細看上幾遍最好再找其他有經驗的人一起Code Review），然後大家一起開動腦筋使勁琢磨。
★關於Debug版本和Release版本
C++程序經常有Debug版本和Release版本的區別。有些時候，這也會導致一些多線程的問題。
由於Debug版本包含了一些調試信息、啟用了某些調試機制比如assert宏）。所以就可能影響到多線程的競爭狀態。在倒霉的時候，會碰上Debug版本工作正常，Release版本程序隨機崩潰。要避免這種情況，可以考慮下面兩個辦法：
◇放棄使用Debug版本
你可以干脆放棄使用Debug版本。在這種情況下，你需要考慮把諸如assert之類調試相關的宏替換成自己的一套宏，使得在非Debug版本下也可以生效。
◇兩種版本同步的C++多線程測試
使用此方法，程序員平時自測可以使用Debug版本，但是測試人員日常測試的必須是Release版本。具體的操作步驟可以利用每日構建來輔助進行每日構建的介紹參見“這裡”）。一定要避免：在平時僅僅搞Debug版本的測試，等到發布前夕再制作Release版本。這種做法是非常危險的！
★關於C++多線程測試的機器硬件）
說一個親身經歷、印象深刻的事情。
當年用ACE開發跨平台程序的時候，公司內的的開發環境和測試環境都是單CPU的機器。因為當時多核的機器還沒有面世，多CPU的機器又挺貴，公司沒捨得花錢配置。
軟件開發完之後，測試人員經過幾輪回歸測試，也沒發現太大問題。但是拿到客戶的環境中運行，卻經常會隨機性崩潰。因為不能在客戶環境中Debug，自己的環境又死活沒問題，開發組的幾個人只好充分發揮肉眼和人腦的功能盯著代碼和設計文檔猛想）。經過N長時間，差點把腦袋想破，最後才意識到客戶的機器是多CPU的。然後趕緊從其它部門借了一台多CPU機器，裝上軟件調試，最後查出是一個第三方庫有問題。此事過後，我立即想出各種法子，去申請了幾台多CPU機器給測試人員用。
由於上述的前車之鑒，所以我強烈建議：如果是開發多線程的應用程序，盡量給每一個編程人員和測試人員都配置多核/多CPU的機器。畢竟現在多核機器已經很普及了，即使多CPU的機器，價格也還湊合。實在沒必要為了省那點小錢而引入開發風險不光會浪費開發/測試人員的時間，還可能增加實施和維護的成本）。
另外，可能有同學會問“超線程的機器如何捏？”關於多CPU、多核、超線程三者之間的差異，有興趣的同學可以看“這裡”。我個人感覺超線程不如多核與多CPU爽。
以上就是對C++多線程測試的相關介紹。
