一、死鎖現象

看到“死鎖(suo)”二(er)字，你是不是慌得不知所措。死鎖(suo)，顧(gu)名(ming)思(si)義就(jiu)是這個(ge)鎖(suo)死掉了，再也動不了了。那死鎖(suo)是怎么(me)產(chan)生的(de)呢？當你對某(mou)個(ge)資源(yuan)上鎖(suo)后，卻遲遲沒有釋放或(huo)者根(gen)本就(jiu)無(wu)法釋放，導致別的(de)線程(cheng)無(wu)法獲得該資源(yuan)的(de)訪問權限，進(jin)而(er)(er)程(cheng)序無(wu)法運行(xing)下去(qu)，有點像是阻(zu)塞(sai)的(de)現象。但(dan)是阻(zu)塞(sai)是一(yi)種(zhong)正(zheng)常現象，而(er)(er)死鎖(suo)可以(yi)說是一(yi)種(zhong)bug，必須要處理。

那么(me)我現(xian)在就(jiu)舉(ju)個死鎖(suo)的例子(zi)，來分析分析。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
 
mutex mt1;
mutex mt2;
void thread1()
{
    cout << "thread1 begin" << endl;
    lock_guard<mutex> guard1(mt1);
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    lock_guard<mutex> guard2(mt2);
    cout << "hello thread1" << endl;
}
void thread2()
{
    cout << "thread2 begin" << endl;
    lock_guard<mutex> guard1(mt2);
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    lock_guard<mutex> guard2(mt1);
    cout << "hello thread2" << endl;
}
 
int main()
{
    thread t1(thread1);
    thread t2(thread2);
    t1.join();
    t2.join();
    cout << "thread end" << endl;
    return 0;
}

二、死鎖分析

因為(wei)程序(xu)運(yun)行的是非(fei)常快的，所以為(wei)了產(chan)生死(si)鎖現(xian)象，我們各自休眠了1秒。

運行以(yi)上程序(xu)可以(yi)發現，程序(xu)在輸出(chu)完“thread1 beginthread2 begin”后，就卡在那里(li)，程序(xu)運行可能發生(sheng)了以(yi)下這種(zhong)情況(kuang)：

thread1              thread2
mt1.lock()           mt2.lock()
//死鎖               //死鎖
mt2.lock()           mt1.lock()

thread1中的mt2在(zai)等(deng)待(dai)著thread2的mt2釋放(fang)鎖，而(er)thead2中mt1卻也在(zai)等(deng)待(dai)著thread1的mt1釋放(fang)鎖，互相(xiang)都在(zai)等(deng)待(dai)著對方(fang)釋放(fang)鎖，進而(er)產(chan)生了死鎖。必須強調(diao)的是，這是一種bug，必須避免。那(nei)么如何避免這種情況(kuang)呢？

三、死鎖解決

1、每次都先(xian)鎖同(tong)一(yi)個(ge)鎖

比如像上面thread1和(he)thread2線程，我(wo)們每次都先(xian)鎖mt1，再鎖mt2，就不會發生死鎖現(xian)象(xiang)。

2、給鎖(suo)定義一個層(ceng)次(ci)的屬(shu)性，每(mei)次(ci)按(an)層(ceng)次(ci)由(you)高到低的順序上鎖(suo)，這個原(yuan)理也是每(mei)次(ci)都(dou)先鎖(suo)同一個鎖(suo)。

C++標準庫中提供了std::lock()函(han)數，能夠保(bao)證將多個互斥鎖同時(shi)上鎖。

std::lock(mt1, mt2);

那(nei)么既(ji)然在最前面就(jiu)已經上(shang)鎖了，后面就(jiu)不需要(yao)上(shang)鎖了，而(er)C++標準庫并(bing)沒(mei)有提供std::unlock()的用法，所以還是(shi)需要(yao)用到lock_guard，但是(shi)需要(yao)修改一點。加個std::adopt_lock就(jiu)可以了。

lock_guard<mutex> guard1(mt1, adopt_lock);
lock_guard<mutex> guard2(mt2, adopt_lock);

這個表示(shi)構(gou)造函(han)數的時(shi)候(hou)不要(yao)給(gei)我上鎖，到析構(gou)的時(shi)候(hou)你要(yao)記得給(gei)我解鎖。

這個就(jiu)是死(si)鎖(suo)的一(yi)些解決方(fang)法，同時大家一(yi)定(ding)要記得(de)盡(jin)量不要一(yi)段(duan)定(ding)義(yi)域(yu)內多次使(shi)用互(hu)斥鎖(suo)，如果(guo)不可避免的要使(shi)用，一(yi)定(ding)要記得(de)給鎖(suo)定(ding)義(yi)順序，或者使(shi)用要使(shi)用std::lock()上鎖(suo)。

相(xiang)關閱讀：