C++多线程（二）- 死锁的模拟

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-04-23 05:54 242阅读 0赞

本文用简单的程序模拟了死锁的形成。死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象。

#include<iostream>
    #include<thread>
    #include<mutex>
    #include<list>
    using namespace std;
    
    //保证两个互斥量，加锁的顺序相同
    class MsgManage
    {
    public:
    	MsgManage() {}
    	~MsgManage() {}
    	void InMsg()
    	{
    		for (int i = 0; i < 10000; i++)
    		{
    			cout << "插入元素: " << i << endl;
    			myMutex1.lock();     //先锁定1，再锁定2
    			myMutex2.lock();
    			myList.push_back(i);
    			myMutex2.unlock();
    			myMutex1.unlock();
    
    		}
    	}
    
    	bool outMsgProc(int &num)
    	{
    		myMutex2.lock();       //先锁定2，再锁定1
    		myMutex1.lock();
    		if (!myList.empty())
    		{
    			num = myList.front();
    			myList.pop_front();
    			myMutex1.unlock();
    			myMutex2.unlock();
    			return true;
    		}
    		myMutex1.unlock();
    		myMutex2.unlock();
    		return false;
    	}
    
    	void OutMsg()
    	{
    		for (int i = 0; i < 10000; i++)
    		{
    			int num;
    
    			bool result = outMsgProc(num);
    
    			if (result)
    			{
    				cout << "移除元素: " << num << endl;
    			}
    			else
    			{
    				cout << "消息队列为空" << endl;
    			}
    		}
    	}
    private:
    	list<int> myList;
    	mutex myMutex1;
    	mutex myMutex2;
    };
    
    int main()
    {
    	MsgManage manage;
    	thread outMsg(&MsgManage::OutMsg, &manage);
    	thread inMsg(&MsgManage::InMsg, &manage);
    	inMsg.join();
    	outMsg.join();
    
    	return 0;
    }

程序运行结果（出现了死锁现象）：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpeWF6aGVuMjAxMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

避免死锁的一个简单方法是：所以线程按照固定的顺序访问资源。即：函数InMsg()中先锁定myMutex1，后锁定myMutex2。函数outMsgProc()中也应该先锁定myMutex1，后锁定myMutex2。

outMsgProc()调整后的代码如下（不再出现死锁现象）：

bool outMsgProc(int &num)
    {
    	myMutex1.lock();       //先锁定1，再锁定2
    	myMutex2.lock();
    	if (!myList.empty())
    	{
    		num = myList.front();
    		myList.pop_front();
    		myMutex1.unlock();
    		myMutex2.unlock();
    		return true;
    	}
    	myMutex1.unlock();
    	myMutex2.unlock();
    	return false;
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpeWF6aGVuMjAxMQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220323/a90b8ef4ae4449869c9eb5936e3a0d79.png