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什麼是競賽條件？它如何影響我們的電子設備運作？
競賽條件是一種在電子、軟體或其他系統中出現的情況，該系統的實質行為取決於其他不可控制事件的順序或時間，從而導致意想不到或不一致的結果。至1954年，這個術語便已被使用，例如在大衛·A·赫夫曼的博士論文《順序開關電路的合成》中。競賽條件特別容易發生在邏輯電路或多執行緒以及分佈式軟體程式中，透過使用互斥來防止分佈式軟體系統中的競賽條件是行之有效的方案。
當一個邏輯閘合併來自同一源的信號時，就會發生典型的競賽條件。
在電子學中，競賽條件的典型例子是當一個邏輯閘結合信號時，這些信號沿著不同路徑傳播過來。在源信號發生變化後，閘的輸入可能會在稍微不同的時間改變，這將導致輸出在短暫時間內變為不希望的狀態。某些系統可以容許這些毛刺，但如果這個輸出作為後續系統的時鐘信號，比如含有記憶體的系統，那麼這個系統可能迅速偏離其設計行為，實際上，這個暫時的故障可能變為永久性故障。
如果計數器的所有位元不完全同時改變，將會出現中間模式，這可能觸發錯誤的匹配。
競賽條件可以分為關鍵和非關鍵形式。關鍵競賽條件的發生是由於內部變數變更的順序決定了狀態機將會終止於何種狀態，而非關鍵競賽條件則不會影響最終狀態。在軟體工程中，多條執行路徑同時運行時，競賽條件也可能出現。如果這些路徑消耗的時間異常，則它們的完成順序也會不如預期，這可能導致由於不可預期的行為而產生的軟體錯誤。
例如，假設兩個線程各自將全局整數變數的值加1。如果順序運行，最終值理應為2。然而，如果兩個線程同時執行而沒有鎖或同步控制，最終的結果可能會錯誤，最終值可能會只是一。
共用狀態上的操作應在互斥區域內進行，若未遵守此規則，則可能會破壞該狀態。
數據競賽是一種競賽條件。在許多正式的記憶模型中，數據競賽是重要的一部分。許多平台上的執行緒存取同一記憶位置時，如果沒有使用原子操作的話，很可能導致記憶體損壞甚至不確定的行為。某些特定的記憶操作可能適合於同時存取，而其他操作則存在風險。
如果一個執行緒在另一個執行緒寫入同一記憶位置時讀取該位置，則有可能會獲得一個隨機且沒有意義的值。
在計算機安全方面，許多軟體競賽條件都有關聯的安全影響。競賽條件使攻擊者可以恣意操縱使用於應用程式的共享資源，導致服務拒絕和特權升級等效果，特別是在安全敏感的代碼中，很容易出現一種稱為“檢查時間到使用時間”（TOCTTOU）的漏洞。
同樣，競賽條件也會在檔案系統中出現。當兩個或多個程式嘗試修改或訪問同一檔案時，就可能發生數據損壞或特權提升。
將系統組織到只能由獨特的進程使用的方式，能有效避免檔案系統中的競賽條件。
在網絡環境中也可能出現競賽條件，例如在IRC的分散式聊天網絡中，若兩個使用者同時嘗試創建同名頻道，系統將各自行賦予對該頻道的管理權限，因為每個伺服器並不知曉對方的操作。在許多系統和應用情境下，競賽條件可能導致系統的不穩定，進而影響用戶的操作體驗，甚至導致數據損失。
隨著科技的進步，我們的電子設備變得越來越複雜，了解競賽條件如何影響這些系統運作變得極為重要。那麼，您是否曾思考過在日常使用的科技產品中，有多少潛在的競賽條件影響著其運作呢？
