UNIX(多线程)：15---死锁(Dead Lock)
如果你将某个mutex上锁了，却一直不释放，另一个线程访问该锁保护的资源的时候，就会发生死锁，这种情况下使用lock_guard可以保证析构的时候能够释放锁，然而，当一个操作需要使用两个互斥元的时候，仅仅使用lock_guard并不能保证不会发生死锁，如下面的例子：
#include <iostream>#include <thread>#include <string>#include <mutex>#include <fstream>using namespace std;
class LogFile { std::mutex _mu; std::mutex _mu2; ofstream f;public: LogFile() { f.open("log.txt"); } ~LogFile() { f.close(); } void shared_print(string msg, int id) { std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu); std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu2); f << msg << id << endl; cout << msg << id << endl; } void shared_print2(string msg, int id) { std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu2); std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu); f << msg << id << endl; cout << msg << id << endl; }};
void function_1(LogFile& log) { for(int i=0; i>-100; i--) log.shared_print2(string("From t1: "), i);}
int main(){ LogFile log; std::thread t1(function_1, std::ref(log));
for(int i=0; i<100; i++) log.shared_print(string("From main: "), i);
t1.join(); return 0;}运行之后，你会发现程序会卡住，这就是发生死锁了。程序运行可能会发生类似下面的情况：
Thread A Thread B
_mu.lock() _mu2.lock()
//死锁 //死锁
_mu2.lock() _mu.lock()解决办法有很多：
- 可以比较
mutex的地址，每次都先锁地址小的，如：if(&_mu < &_mu2){ _mu.lock(); _mu2.unlock();}else { _mu2.lock(); _mu.lock();}
- 使用层次锁，将互斥锁包装一下，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。
这两种办法其实都是严格规定上锁顺序，只不过实现方式不同。
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(_mu, _mu2);
同时，lock_guard也需要做修改，因为互斥锁已经被上锁了，那么lock_guard构造的时候不应该上锁，只是需要在析构的时候释放锁就行了，使用std::adopt_lock表示无需上锁：
std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu2, std::adopt_lock);std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu, std::adopt_lock);完整代码如下：
#include <iostream>#include <thread>#include <string>#include <mutex>#include <fstream>using namespace std;
class LogFile { std::mutex _mu; std::mutex _mu2; ofstream f;public: LogFile() { f.open("log.txt"); } ~LogFile() { f.close(); } void shared_print(string msg, int id) { std::lock(_mu, _mu2); std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu, std::adopt_lock); std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu2, std::adopt_lock); f << msg << id << endl; cout << msg << id << endl; } void shared_print2(string msg, int id) { std::lock(_mu, _mu2); std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu2, std::adopt_lock); std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu, std::adopt_lock); f << msg << id << endl; cout << msg << id << endl; }};
void function_1(LogFile& log) { for(int i=0; i>-100; i--) log.shared_print2(string("From t1: "), i);}
int main(){ LogFile log; std::thread t1(function_1, std::ref(log));
for(int i=0; i<100; i++) log.shared_print(string("From main: "), i);
t1.join(); return 0;}总结一下，对于避免死锁，有以下几点建议：
- 建议尽量同时只对一个互斥锁上锁。 { std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu2); //do something f << msg << id << endl; } { std::lock_guard<std::mutex> guard2(_mu); cout << msg << id << endl; }
- 不要在互斥锁保护的区域使用用户自定义的代码，因为用户的代码可能操作了其他的互斥锁。 { std::lock_guard<std::mutex> guard(_mu2); user_function(); // never do this!!! f << msg << id << endl; }
- 如果想同时对多个互斥锁上锁，要使用
std::lock()。 - 给锁定义顺序（使用层次锁，或者比较地址等），每次以同样的顺序进行上锁。如果喜欢此文章，请分享给大家吧。
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原始发表：2021-01-07，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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