Объясните, что такое data race в контексте многопоточной разработки.

Data race - это состояние, при котором несколько потоков или процессов одновременно обращаются к одной и той же области памяти (переменной, объекту) и хотя бы один из них выполняет запись, без какой-либо синхронизации доступа.

Последствия data race непредсказуемы и могут включать:

• Некорректные значения переменных.
• Крэши приложения.
• Другие трудноуловимые ошибки.

Пример data race на Swift:

// Незащищенный счетчик
var counter = 0

// Функция, увеличивающая счетчик в потоке
func incrementCounter() {
    for _ in 0..<1000 {
        counter += 1 // Здесь происходит data race
    }
}

// Создание и запуск нескольких потоков
let queue = DispatchQueue.global()
queue.async {
    incrementCounter()
}

queue.async {
    incrementCounter()
}

// В результате, counter может быть не равен 2000

Способы предотвращения data race:

• Блокировки (Locks): NSLock, os_unfair_lock.
• Мьютексы (Mutexes): Используются с помощью pthread_mutex.
• Сеформы (Semaphores): DispatchSemaphore.
• Конкурентные очереди (Concurrent Queues) с барьерами (Barriers): DispatchQueue(label: "myQueue", attributes: .concurrent) с .barrier флагом при записи.
• Synchronized (Objective-C): @synchronized.
• Атомарные операции: Использование атомарных типов, таких как AtomicBool.
• Структуры данных, безопасные для конкурентного доступа: Например, NSCache или специализированные библиотеки.