多线程程序的测试和调试

1.首先第一步应该是先代码审阅，在审阅多线程代码时，重点要检查与并发相关的错误。

审阅多线程代码需要考虑的问题：

这里，列一下我的清单：

并发访问时，那些数据需要保护？
如何确定访问数据受到了保护？
是否会有多个线程同时访问这段代码？
这个线程获取了哪个互斥量？
其他线程可能获取哪些互斥量？
两个线程间的操作是否有依赖关系？如何满足这种关系？
这个线程加载的数据还是合法数据吗？数据是否被其他线程修改过？
当假设其他线程可以对数据进行修改，这将意味着什么？并且，怎么确保这样的事情不会发生？

可测试性设计

通常，如果代码满足一下几点，就很容易进行测试：
1.每个函数和类的关系都很清楚。
2.函数短小精悍。
3.测试用例可以完全控制被测试代码周边的环境。
4.执行特定操作的代码应该集中测试，而非分布式测试。
5.需要在完成编写后，考虑如何进行测试。

最后一个因素尤为重要：即使不在写完代码后，去写测试用例，这也是一个很好的建议，能让你在写代码之前，想想应该怎么去测试它——用什么作为输入，什么情况看起来会让结果变得糟糕，以及如何激发代码中潜在的问题，等等。

并发代码测试的一种最好的方式：去并发化测试。如果代码在线程间的通讯路径上出现问，就可以让一个已通讯的单线程进行执行，这样会减小问题的难度。

　　例如，当应用设计为一个多线程状态机时，可以将其分为若干块。将每个逻辑状态分开，就能保证对于每个可能的输入事件、转换或其他操作的结果是正确的；这就是使用了单线程测试的技巧，测试用例提供的输入事件将来自于其他线程。之后，核心状态机和消息路由的代码，就能保证时间能以正确的顺序，正确的传递给可单独测试的线程上，不过对于多并发线程，需要为测试专门设计简单的逻辑状态。或者，如果将代码分割成多个块(比如：读共享数据/变换数据/更新共享数据)，就能使用单线程来测试变换数据的部分。麻烦的多线程测试问题，转换成单线程测试读和更新共享数据，就会简单许多。

　　一件事需要小心，就是某些库会用其内部变量存储状态，当多线程使用同一库中的函数，这个状态就会被共享。这的确是一个问题，并且这个问题不会马上出现在访问共享数据的代码中。不过，随着你对这个库的熟悉，就会清楚这样的情况会在什么时候出现。之后，可以适当的加一些保护和同步，或使用B计划——让多线程安全并发访问的功能。

构建多线程测试代码

在特定时间内，你需要安排一系列线程，同时去执行指定的代码段。最简单的情况：两个线程的情况，就很容易扩展到多个线程。

首先，你需要知道每个测试的不同之处：
1.环境布置代码，必须首先执行
2.线程设置代码，需要在每个线程上执行
3.线程上执行的代码，需要有并发性
4.在并发执行结束后，后续代码需要对代码的状态进行断言检查

最终，我们还了解了一些对测试很有帮助的工具。
以上摘抄自《C++并发编程实战》

比如说：

1.Visual Studio提供了“线程”窗口、“GPU 线程”窗口、“并行监视”窗口和其他可简化多线程调试的功能。 

2.Thread Checker，Thread Profiler，能以较直观的方式发现问题。