C++11多线程编程(八)——死锁问题
一、死锁现象
看到“死锁”二字,你是不是慌得不知所措。死锁,顾名思义就是这个锁死掉了,再也动不了了。那死锁是怎么产生的呢?当你对某个资源上锁后,却迟迟没有释放或者根本就无法释放,导致别的线程无法获得该资源的访问权限,进而程序无法运行下去,有点像是阻塞的现象。但是阻塞是一种正常现象,而死锁可以说是一种bug,必须要处理。
那么我现在就举个死锁的例子,来分析分析。
1 #include <iostream> 2 #include <thread> 3 #include <mutex> 4 using namespace std; 5 6 mutex mt1; 7 mutex mt2; 8 void thread1() 9 { 10 cout << "thread1 begin" << endl; 11 lock_guard<mutex> guard1(mt1); 12 this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1)); 13 lock_guard<mutex> guard2(mt2); 14 cout << "hello thread1" << endl; 15 } 16 void thread2() 17 { 18 cout << "thread2 begin" << endl; 19 lock_guard<mutex> guard1(mt2); 20 this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1)); 21 lock_guard<mutex> guard2(mt1); 22 cout << "hello thread2" << endl; 23 } 24 25 int main() 26 { 27 thread t1(thread1); 28 thread t2(thread2); 29 t1.join(); 30 t2.join(); 31 cout << "thread end" << endl; 32 return 0; 33 }
二、死锁分析
因为程序运行的是非常快的,所以为了产生死锁现象,我们各自休眠了1秒。
运行以上程序可以发现,程序在输出完“thread1 beginthread2 begin”后,就卡在那里,程序运行可能发生了以下这种情况:
1 thread1 thread2 2 mt1.lock() mt2.lock() 3 //死锁 //死锁 4 mt2.lock() mt1.lock()
thread1中的mt2在等待着thread2的mt2释放锁,而thead2中mt1却也在等待着thread1的mt1释放锁,互相都在等待着对方释放锁,进而产生了死锁。必须强调的是,这是一种bug,必须避免。那么如何避免这种情况呢?
三、死锁解决
1、每次都先锁同一个锁
比如像上面thread1和thread2线程,我们每次都先锁mt1,在锁mt2,就不会发生死锁现象。
2、给锁定义一个层次的属性,每次按层次由高到低的顺序上锁,这个原理也是每次都先锁同一个锁。
C++标准库中提供了std::lock()函数,能够保证将多个互斥锁同时上锁。
std::lock(mt1, mt2);
那么既然在最前面就已经上锁了,后面就不需要上锁了,而C++标准库并没有提供std::unlock()的用法,所以还是需要用到lock_guard,但是需要修改一点。加个std::adopt_lock就可以了。
1 lock_guard<mutex> guard1(mt1, adopt_lock); 2 lock_guard<mutex> guard2(mt2, adopt_lock);
这个表示构造函数的时候不要给我上锁,到析构的时候你要记得给我解锁。
这个就是死锁的一些解决方法,同时大家一定要记得尽量不要一段定义域内多次使用互斥锁,如果不可避免的要使用,一定要记得给锁定义顺序,或者使用要使用std::lock()上锁。
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