340-写一个银行转账死锁问题并且解决

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-10-12 05:52 20阅读 0赞

## 实现银行转账的死锁 ##

#include <mutex>
    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <condition_variable>
    using namespace std;
    mutex mxA;
    mutex mxB;
    int countA = 1000;
    int countB = 1000;
    
    void thread_func1(int money) //A---> B转账money元
    {
        
        //实现A给B账户转账 那么先对A上锁
        unique_lock<mutex> lcA(mxA);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));//睡眠，保证线程1获得A账户的锁
        cout << "线程1获得了A账户的锁" << endl;
        if (countA > money)//满足转账要求
        {
        
            cout << "线程1请求B账户的锁子" << endl;
            unique_lock<mutex> lcB(mxB);//申请转账对象B的锁
            countA -= money;
            countB += money;
            cout << "转账成功A------>B:" << money << endl;
        }
        else//不满足转账要求
        {
        
            cout << "A账户余额不足" << endl;
        }
    }
    
    void thread_func2(int money) //B----->A转账money元
    {
        
        //实现B给A账户转账 那么先对B上锁
        unique_lock<mutex> lcB(mxB);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));//睡眠，保证线程2获得B账户的锁
        cout << "线程2获得了B账户的锁" << endl;
        if (countB > money)//满足转账要求
        {
        
            cout << "线程2请求A账户的锁子" << endl;
            unique_lock<mutex> lcA(mxA);//申请转账对象A的锁
            countB -= money;
            countA += money;
            cout << "转账成功B----->A:" << money << endl;
        }
        else//不满足转账要求
        {
        
            cout << "B账户余额不足" << endl;
        }
    }
    
    
    int main()
    {
        
        thread s1(thread_func1, 100);
        thread s2(thread_func2, 200);
        s1.join();
        s2.join();
     
        return 0;
    }

**运行截图如下**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 解决银行死锁问题 ##

**分析死锁产生的四个条件**

1.互斥

2.占有且等待。

3.不可抢占

4.循环等待

**只要打破一个条件，即可解决上诉问题**

**方法**：打破占有且等待 即只有持有所有资源的线程才可以直接进行操作。

#include <mutex>
    #include <iostream>
    #include <thread>
    #include <condition_variable>
    #include <set>
    #include <unordered_set>
    using namespace std;
    mutex mx;
    condition_variable cv;
    
    class Count//账户类
    {
        
    public:
        Count(int m) : money(m) {
        }
        ~Count() = default;
        bool operator<(const Count& src)const {
         return money < src.money; }
        int getMoney() {
         return money; }
        void setMoney(int m) {
         money = m; }
    private:
        int money;//现有的资产
    };
    
    class Account//管理类
    {
        
    public:
        ~Account() = default;
        static Account* getInstance()//初始化构建
        {
        
            static Account a;
            return &a;
        }
        void apply(Count& A, Count& B)//添加函数
        {
        
            unique_lock<mutex> lc(mx);//申请加锁
            while (s.count(A) > 0 || s.count(B) > 0)
            {
        
                cv.wait(lc); //阻塞等待，挂起
            }
            s.insert(A);//插入A资源
            s.insert(B);//插入B资源
        }
        void free(Count&A, Count& B)//释放函数
        {
        
            unique_lock<mutex> lc(mx);//申请加锁
            s.erase(A);//删除A资源
            s.erase(B);//删除B资源
            cv.notify_all();//唤醒所有线程
        }
    private:
        Account() = default;
        Account(const Account& src) = delete;
        //删除缺省的拷贝构造函数
        Account& operator=(const Account& src) = delete;
        //删除缺省的=函数
        set<Count> s;//每一组值都是唯一的！！！
    
    };
    
    void thread_func1(Count& A, Count& B, int money) //A--->B转账money元
    {
        
        Account* acc = Account::getInstance();//初始化
        acc->apply(A, B);//把A,B资源传入，调用
    
        if (A.getMoney() >= money)//满足转账要求
        {
        
            A.setMoney(A.getMoney() - money);//转账
            B.setMoney(B.getMoney() + money);//进账
            cout << "successful:" << endl;//打印“成功”
            cout << money << endl;//打印转账的金额数
        }
        else//不满足转账要求
        {
        
            cout << "余额不足" << endl;
        }
        acc->free(A, B);//释放资源
    }
    
    int main()
    {
        
        Count A(1000);//创建A账户并初始化其账户值为1000元
        Count B(2000);//创建B账户并初始化其账户值为2000元
        thread s1(thread_func1, ref(A), ref(B), 300); 
        //A----->B 300  A给B转300元
        thread s2(thread_func1, ref(B), ref(A), 100); 
        //B----->A 100  B给A转100元
        s1.join();
        s2.join();
        cout << "A现在的账户上的值为：" << A.getMoney() << endl;
        cout << "B现在的账户上的值为：" << B.getMoney() << endl;
    
        return 0;
    }

**运行截图如下**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221005/3fa16f3c6aa547eea7c83421170e4431.png
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