C 中死鎖的產生及解決

互斥條件：指程序對所分配到的資源進行排它性使用，即在一段時間內某資源只由乙個程序占用。如果此時還有其它程序請求資源，則請求者只能等待，直至占有資源的程序用畢釋放。

請求和保持條件：指程序已經保持至少乙個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源已被其它程序占有，此時請求程序阻塞，但又對自己已獲得的其它資源保持不放。

不剝奪條件：指程序已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完時由自己釋放。

環路等待條件：指在發生死鎖時，必然存在乙個程序——資源的環形鏈，即程序集合中的p0正在等待乙個p1占用的資源；p1正在等待p2占用的資源，……，pn正在等待已被p0占用的資源。

例子：

class
some_big_obj
;void
swap
(some_big_obj& lhs, some_big_obj& rhs)
;class
xfriend
void
swap
(x& lhs, x& rhs)
private
:	some_big_obj some_detail;
std::mutex m;
};

上面的1處和2處分別鎖住了兩個互斥量，假如執行緒a在執行1的時候，執行緒切換d到b，b執行緒鎖住了rhs的鎖，並開始嘗試鎖住lhs的鎖，但是發現lhs的鎖已經被鎖住了(被a鎖住了)，所以b執行緒發生了阻塞。然後執行緒切換回a，開始去嘗試鎖住rhs，但是rhs此時已經被b執行緒鎖住了，此時a執行緒也發生了阻塞。兩個執行緒會分別等待對方釋放另乙個鎖，所以就無限等待了。

解決方法：

class
some_big_obj
;void
swap
(some_big_obj& lhs, some_big_obj& rhs)
;class
xfriend
void
swap
(x& lhs, x& rhs)
private
:	some_big_obj some_detail;
std::mutex m;
};

有兩種方法：

直接使用c++17標準的std::scope_lock模板類，此模板類可以同時鎖定多個互斥量，並且能夠在析構時自動解鎖互斥量；

使用c++11標準的std::lock()模板函式和std::lock_guard模板類，通過函式std::lock()鎖定多個互斥量，然後通過std::lock_guard類負責互斥量的解鎖。其中，std::adopt_lock表示只構造物件，但不鎖定互斥量。

例子：

std::mutex m;
voidf(
)int
main()

上述過程可能導致在2處上鎖，然後子執行緒在1處發生阻塞，最後主線程在3處一直等待子執行緒結束，無窮等待下去。

解決方法：

主線程對互斥量上鎖要放到join()之後；

std::thread t
(f);
// ...
t.join()
;// ...
std::lock_guard lock
(m);
// ...

主線程對互斥量上鎖放到乙個區域性作用域內。

std::thread t
(f);
t.join()
;

因為使用者提供的**中很可能也有鎖，這樣的話，在同乙個過程可能就會訪問多個鎖，可能會產生第1點所描述的死鎖。

比如多執行緒下對於鍊錶的操作。假如保護鍊錶的鎖的粒度很小，每個節點擁有乙個互斥量，這樣能夠最大化並行效率。在這種情況下，當乙個執行緒刪除鍊錶中的乙個節點時，它必須獲取3個節點上的互斥量：將要刪除的節點，兩個鄰接節點。

執行緒1執行緒2

鎖住主入口的互斥量

讀取頭節點指標

鎖住頭節點互斥量

解鎖主入口互斥量

鎖住主入口互斥量

讀取head->next指標

鎖住尾結點互斥量

鎖住next節點互斥量

讀取tail->prev指標

讀取next->next指標

解鎖尾結點互斥量……

鎖住a節點互斥量

鎖住c節點互斥量

讀取a->next指標(也就是b節點)

讀取c->next指標(也就是b節點)

鎖住b節點互斥量

阻塞，嘗試鎖住b節點互斥量

解鎖c節點互斥量

讀取b->prev指標(也就是a節點)

阻塞，嘗試鎖住a節點互斥量

死鎖死鎖

由於這裡獲取三個鎖不是同時的，是分步獲取的，所以不能夠使用std::scoped_lock，所以就會產生上述的死鎖。

避免這種死鎖的方式就是定義遍歷的順序，乙個執行緒必須先鎖住a才能獲取b的鎖，在鎖住b之後才能獲取c的鎖。

在某些情況下，設定鎖的大小，使得乙個執行緒中獲取多個鎖時，只能按照順序來進行上鎖，如果順序錯了，直接丟擲異常，這樣就能避免死鎖。

層次鎖的實現例子：

class
hierarchical_mutex
void
update_hierarchy_value()
public
:explicit
hierarchical_mutex
(unsigned
long value)
:hierarchy_value
(value)
,previous_hierarchy_value(0
)void
lock()
void
unlock()
bool
try_lock()
};thread_local
unsigned
long hierarchical_mutex::
this_thread_hierarchy_value
(ulong_max)
;

其中，thread_local型別用於執行緒區域性儲存(stl)。需要注意的是，如果想讓自定義鎖型別能夠使用標準庫的std::lock()或std::lock_guard，則必須自己實現類成員函式lock()，unlock()和try_lock()。

層次鎖的使用例子：

hierarchical_mutex high_level_mutex
(10000);
hierarchical_mutex low_level_mutex
(5000);
hierarchical_mutex other_mutex
(6000);
intdo_low_level_stuf()
;int
low_level_func()
void
do_high_level_stuff
(int some_param)
;void
high_level_func()
void
thread_a()
void
do_other_stuff()
;void
other_func()
void
thread_b()

上述例子中，thread_a執行緒先得到標記為10000的鎖，然後又得到標記為5000的鎖，因此能正常執行。而thread_b先得到標記為6000的鎖，然後又嘗試獲取標記為10000的鎖，這裡就會出錯，因為獲取鎖的順序出錯了，最後會丟擲異常。

C 中死鎖的產生及解決

死鎖產生原因及解決方法

死鎖的產生條件及解決方法

解決產生oracle sql死鎖

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死鎖產生原因及解決方法

死鎖的產生條件及解決方法

解決產生oracle sql死鎖

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