V3175. Locking operations must be performed on the same thread. Using 'await' in a critical section may lead to a lock being released on a different thread.

Анализатор обнаружил фрагмент кода, который, скорее всего, содержит ошибку. В критической секции, образованной вызовами методов класса 'Monitor', используется оператор 'await'. Это может привести к выбрасыванию исключения типа 'SynchronizationLockException'.

Рассмотрим пример:

static object _locker = new object();

public async void Foo()
{
  Monitor.Enter(_locker);
  await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(5));
  Monitor.Exit(_locker);
}

Метод 'Monitor.Enter' получает блокировку объекта, переданного ему в качестве параметра. Блокировка позволяет ограничить доступ к коду, находящемуся после вызова этого метода. Ограничение распространяется на все потоки, кроме того, в котором была получена блокировка. Чтобы снять блокировку, необходимо вызвать метод 'Monitor.Exit', который освободит заблокированный объект и позволит получить доступ следующему потоку. Ограниченный подобным образом фрагмент кода называют критической секцией.

В данном примере после вызова 'Monitor.Enter' используется оператор 'await'. Скорее всего, выполнение кода после асинхронной операции будет производиться в потоке, отличном от того, в котором был вызван 'Monitor.Enter'. Таким образом, открытие и закрытие критической секции может производиться разными потоками. В таком случае будет выброшено исключение типа 'SynchronizationLockException'.

Корректный код, который не вызовет подозрений у анализатора, может выглядеть так:

static SemaphoreSlim _semaphore = new SemaphoreSlim(1);

private static async void Foo()
{
  _semaphore.Wait();
  await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1));
  _semaphore.Release();
}

Механизм блокировки реализован при помощи внутреннего счётчика экземпляра класса 'SemaphoreSlim'. Вызов 'Wait' приводит к уменьшению его значения на 1. Если счётчик равен 0, следующие вызовы 'Wait' будут блокировать вызывающий поток до тех пор, пока значение счётчика не станет положительным. Увеличение значения счётчика происходит при вызове 'Release' — при этом не важно, из какого потока он был вызван.

Если при создании объекта типа 'SemaphoreSlim' передать в конструктор 1, то между вызовами 'Wait' и 'Release' будет образован аналог критической секции. Использование оператора 'await' внутри образованной области кода не приведёт к выбрасыванию исключения типа 'SynchronizationLockException'.

Данная диагностика классифицируется как:

CWE-667