How does a race condition occur?

i have a single item pool implementation:

public class OneItemPool<T>
{
    private T? _item;
    private object _lockForChangeValue = new();
    private object _lockForPostItem = new();
    private object _lockForGetItem = new();

    public void PostItem(T item)
    {
        lock (_lockForPostItem)
        {
            // waiting for _item to be taken
            while (WeHaveItem())
            {
            }
            
            lock (_mutexForChangeValue)
            {
                _item = item;
            }
        }
    }

    public T GetItem()
    {
        lock (_lockForGetItem)
        {
            // waiting for _item to appear
            while (!WeHaveItem())
            {
            }
            
            lock (_lockForChangeValue)
            {
                var item = _item;
                _item = default(T);
                return item;
            }
        }
    }
    
    bool WeHaveItem()
    {
        return !object.ReferenceEquals(_item, default(T));
    }
}

As you can see I don’t have a lock inside bool WeHaveItem(), I know object.ReferenceEquals is not an atomic operation.

I know this can happen:

Thread A calling WeHaveItem() and sees that _item is null
Meanwhile Thread B is changing value of _item
Thread A continues execution under assumption that _item is null while its not true anymore

suppose _item is not null and Thread A is calling PostItem, then check WeHaveItem and wait for it to become null
while Thread B calls GetItem and changes _value to null
Thread A will get the old result _item != null
but this shouldn’t affect Thread A at all, because Thread A next operation will be to recheck WeHaveItem

I think there won’t be any problems.
But real tests show that this is not the case.

I set up my test like this

while (true)
{
    var pool = new OneItemPool<string>();
    var threads = new List<Thread>();
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        var k = i;
        var thr1 = new Thread(() =>
        {
            OneItemPool.PostItem(k.ToString());
            OneItemPool.GetItem();
        });
        threads.Add(thr1);
    }


    foreach (var thread in threads)
    {
        thread.Start();
    } 
    foreach (var thread in threads)
    {
        thread.Join();
    }
}

One PostItem for one GetItem, but the test ends up deadlocking inside the PostItem and the _item value is not null.
This shows that two GetItem executed successfully for one PostItem.

If I add lock inside WeHaveItem the deadlock goes away.

I’ve been thinking about this for two days and can’t imagine this is possible.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật