c++多线程之死锁的发生的情况解析(包含两个归纳,6个示例)

一、死锁会在什么情况发生

1、假设有如下代码

mutex;  //代表一个全局互斥对象
  void A()
   {
     mutex.lock();
     //这里操作共享数据
     B(); //这里调用B方法
     mutex.unlock();
     return;
   }
 
  void B()
   {
     mutex.lock();
     //这里操作共享数据
     mutex.unlock();
     return;
   }

此时会由于在A、B方法中相互等待unlock而导致死锁。

2、假设有如何代码

mutex;  //代表一个全局互斥对象
  void A()
   {
     mutex.lock();
     //这里操作共享数据
      if(.....)
     {
       return;
      }
     mutex.unlock();
     return;
   }

由于在if的执行体内直接retun,而没有调用unlock,导致另一个线程再调用A方法就出现死锁。

二、另一个总结

不管什么原因,死锁的危机都是存在的。那么,通常出现的死锁都有哪些呢?我们可以一个一个看过来,

(1)忘记释放锁

void data_process() 
{ 
  EnterCriticalSection();  
  if(/* error happens */) 
    return;  
  LeaveCriticalSection(); 
} 

(2)单线程重复申请锁

void sub_func() 
{ 
  EnterCriticalSection(); 
  do_something(); 
  LeaveCriticalSection(); 
} 
 
void data_process() 
{ 
  EnterCriticalSection(); 
  sub_func(); 
  LeaveCriticalSection(); 
} 

(3)双线程多锁申请

void data_process1() 
{ 
  EnterCriticalSection(&cs1); 
  EnterCriticalSection(&cs2); 
  do_something1(); 
  LeaveCriticalSection(&cs2); 
  LeaveCriticalSection(&cs1); 
} 
 
void data_process2() 
{ 
  EnterCriticalSection(&cs2); 
  EnterCriticalSection(&cs1); 
  do_something2(); 
  LeaveCriticalSection(&cs1); 
  LeaveCriticalSection(&cs2); 
} 

(4)环形锁申请

/*
* A - B
* | |
* C - D
*/

假设有A、B、C、D四个人在一起吃饭,每个人左右各有一只筷子。所以,这其中要是有一个人想吃饭,他必须首先拿起左边的筷子,再拿起右边的筷子。现在,我们让所有的人同时开始吃饭。那么就很有可能出现这种情况。每个人都拿起了左边的筷子,或者每个人都拿起了右边的筷子,为了吃饭,他们现在都在等另外一只筷子。此时每个人都想吃饭,同时每个人都不想放弃自己已经得到的一那只筷子。所以,事实上大家都吃不了饭。

总结:

(1)死锁的危险始终存在,但是我们应该尽量减少这种危害存在的范围
(2)解决死锁花费的代价是异常高昂的
(3)最好的死锁处理方法就是在编写程序的时候尽可能检测到死锁
(4)多线程是一把双刃剑,有了效率的提高当然就有死锁的危险
(5)某些程序的死锁是可以容忍的,大不了重启机器,但是有些程序不行

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