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C++ 多线程编程中 deadlocks 的成因是什么？

PHPz

发布： 2024-05-25 11:45:01

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在 c++++ 多线程编程中，死锁的成因主要有：1. 互斥锁不当使用；2. 顺序锁定。在实战中，如果多个线程同时尝试获取同一组锁，按照不同的顺序获取，就可能导致死锁。可以通过始终按照相同的顺序获取锁来避免这种情况。

C++ 多线程编程中 deadlocks 的成因是什么？

在 C++ 多线程编程中导致死锁的成因

死锁是一个并发编程中常见的错误，它发生在一个或多个线程等待另一个线程释放锁，而另一个线程又在等待前者释放锁。这会导致程序陷入僵持，无法继续执行。

在 C++ 中，死锁通常由以下原因引起：

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互斥锁不当使用：如果没有正确地使用互斥锁，线程可能会尝试同时获取同一锁，导致死锁。
顺序锁定：如果线程需要获取多个锁，它们应该总是按照相同的顺序获取这些锁。否则，可能导致死锁，因为一个线程可能会等待另一线程释放一个锁，而另一线程又等待该线程释放另一个锁。

实战案例：

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考虑以下代码：

class BankAccount {
public:
    std::mutex m_mutex; // 互斥锁
    int balance = 0;
};

void transfer(BankAccount &from, BankAccount &to, int amount) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(from.m_mutex); // 锁定第一个账户
    std::lock_guard<std::mutex> lock2(to.m_mutex); // 锁定第二个账户
    
    // 从第一个账户扣除金额
    from.balance -= amount;
    
    // 将金额添加到第二个账户
    to.balance += amount;
}

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在这个例子中，如果两个线程同时调用 transfer() 函数，且它们试图将钱从不同的账户转移到同一个账户，就会发生死锁。这是因为一个线程会先锁定第一个账户，然后等待另一个线程释放第二个账户，而另一个线程又会先锁定第二个账户，然后等待第一个线程释放第一个账户。

为了避免这种情况，线程应该始终按照相同的顺序获取锁，例如：

void transfer(BankAccount &from, BankAccount &to, int amount) {
    // 按照账户 ID 排序账户
    if (from.getId() < to.getId()) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock1(from.m_mutex);
        std::lock_guard<std::mutex> lock2(to.m_mutex);
    } else {
        std::lock_guard<std::mutex> lock2(to.m_mutex);
        std::lock_guard<std::mutex> lock1(from.m_mutex);
    }
    
    // 从第一个账户扣除金额
    from.balance -= amount;
    
    // 将金额添加到第二个账户
    to.balance += amount;
}

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通过按照账户 ID 排序账户并按照相同的顺序锁定它们，我们可以防止这种情况发生。

以上就是C++ 多线程编程中 deadlocks 的成因是什么？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！