2020-06-07

互斥量概念、用法、死锁演示及解决详解

第五节互斥量概念、用法、死锁演示及解决详解

在这里插入图片描述

一、互斥量（mutex）的基本概念

互斥量就是个类对象，可以理解为一把锁，多个线程尝试用lock()成员函数来加锁，只有一个线程能锁定成功，如果没有锁成功，那么流程将卡在lock()这里不断尝试去锁定。
互斥量使用要小心，保护数据不多也不少，少了达不到效果，多了影响效率。

二、互斥量的用法
包含#include 头文件
2.1 lock()，unlock()

步骤：1.lock()，2.操作共享数据，3.unlock()。
lock()和unlock()要成对使用

2.2 lock_guard类模板

lock_guard sbguard(myMutex);取代lock()和unlock()
lock_guard构造函数执行了mutex::lock();在作用域结束时，调用析构函数，执行mutex::unlock()

三、死锁
3.1 死锁演示
死锁至少有两个互斥量mutex1，mutex2。

a.线程A执行时，这个线程先锁mutex1，并且锁成功了，然后去锁mutex2的时候，出现了上下文切换。
b.线程B执行，这个线程先锁mutex2，因为mutex2没有被锁，即mutex2可以被锁成功，然后线程B要去锁mutex1.
c.此时，死锁产生了，A锁着mutex1，需要锁mutex2，B锁着mutex2，需要锁mutex1，两个线程没办法继续运行下去。。。

3.2 死锁的一般解决方案：
只要保证多个互斥量上锁的顺序一样就不会造成死锁。

3.3 std::lock()函数模板

std::lock(mutex1,mutex2……); 一次锁定多个互斥量（一般这种情况很少），用于处理多个互斥量。
如果互斥量中一个没锁住，它就等着，等所有互斥量都锁住，才能继续执行。如果有一个没锁住，就会把已经锁住的释放掉（要么互斥量都锁住，要么都没锁住，防止死锁）

3.4 std::lock_guard的std::adopt_lock参数

std::lock_guardstd::mutex my_guard(my_mutex,std::adopt_lock);
加入adopt_lock后，在调用lock_guard的构造函数时，不再进行lock();
adopt_guard为结构体对象，起一个标记作用，表示这个互斥量已经lock()，不需要在lock()。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;
class A{
public:
	void inMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 100000; ++i)
		{
			cout << "插插插插插插插插插插插插插插插插插插插插入一个元素" << i << endl;
			{
				//lock_guard<mutex> sbguard(myMutex1, adopt_lock);
				lock(myMutex1, myMutex2);
				//myMutex2.lock();
				//myMutex1.lock();
				msgRecvQueue.push_back(i);
				myMutex1.unlock();
				myMutex2.unlock();
			}
		}
	}
	bool outMsgLULProc()
	{
		myMutex1.lock();
		myMutex2.lock();
		if (!msgRecvQueue.empty())
		{
			cout << "删删删删删删删删删删删删删删删删删删删删删删删除元素" << msgRecvQueue.front() << endl;
			msgRecvQueue.pop_front();
			myMutex2.unlock();
			myMutex1.unlock();
			return true;
		}
		myMutex2.unlock();
		myMutex1.unlock();
		return false;
	}
	void outMsgRecvQueue()
	{
		for (int i = 0; i < 100000; ++i)
		{
			if (outMsgLULProc())
			{
			}
			else
			{
				cout << "空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空数组为空" << endl;
			}
		}
	}
private:
	list<int> msgRecvQueue;
	mutex myMutex1;
	mutex myMutex2;
};
int main()
{
	A myobja;
	mutex myMutex;
	thread myOutMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);
	thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);
	myOutMsgObj.join();
	myInMsgObj.join();
	return 0;
}

第五节 互斥量概念、用法、死锁演示及解决详解

第五节互斥量概念、用法、死锁演示及解决详解