C++ マルチスレッド プログラミングにおけるデッドロックの防止および検出メカニズム

マルチスレッドのデッドロック防止メカニズムには次のものが含まれます: 1. ロック シーケンス 2. テストとセットアップ。検出メカニズムには、1. タイムアウト、2. デッドロック検出器が含まれます。この記事では、共有銀行口座の例を取り上げ、ロック シーケンスによってデッドロックを回避します。転送機能は、まず送金口座のロックを要求し、次に口座への送金を要求します。

C++ マルチスレッド プログラミングにおけるデッドロックの予防および検出メカニズム

マルチスレッド環境では、デッドロックはプログラムの応答停止を引き起こす可能性がある一般的なエラーです。デッドロックは、複数のスレッドが互いのロックを解放するのを無限に待機し、待機ループが発生すると発生します。

デッドロックを回避および検出するために、C++ はいくつかのメカニズムを提供します:

防止メカニズム

• ロック順序: すべてのスレッドが常に同じロックで要求されることを保証するために、すべての共有可変データに対して厳密な要求ロック順序を開発します。注文。
• テストと設定: std::atomic ライブラリによって提供される std::atomic_flag などを使用して変数をテストして設定し、ロックが要求されているかどうかを確認しますそしてすぐに設定します。 std::atomic 库提供的 std::atomic_flag 等测试并设置变量，检查锁是否已请求，然后立即设置它。

检测机制

• 超时：为锁请求设置超时时间，如果超过时间仍未获得锁，则引发异常或采取其他适当措施。
• 死锁检测器：使用诸如 Boost.Thread 这样的第三方库来监控线程活动，检测死锁并采取必要措施。

实战案例：

考虑以下共享银行账户示例：

class BankAccount {
private:
    std::mutex m_;
    int balance_;
public:
    void deposit(int amount) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_);
        balance_ += amount;
    }

    bool withdraw(int amount) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_);
        if (balance_ >= amount) {
            balance_ -= amount;
            return true;
        }
        return false;
    }
};

避免死锁的方法是使用锁顺序：先请求 deposit() 锁，然后再请求 withdraw()

検出メカニズム

🎜🎜🎜🎜タイムアウト: 🎜時間が経過してもロックが取得されない場合は、例外がスローされるか、その他の適切な措置が取られます。 🎜🎜🎜デッドロック検出器: 🎜Boost.Threadのようなサードパーティライブラリを使用して、スレッドアクティビティを監視し、デッドロックを検出し、必要なアクションを実行します。 🎜🎜🎜実践的な例: 🎜🎜🎜次の共有銀行口座の例を考えてみましょう: 🎜

void transfer(BankAccount& from, BankAccount& to, int amount) {
    std::lock_guard<std::mutex> fromLock(from.m_);
    std::lock_guard<std::mutex> toLock(to.m_);

    if (from.withdraw(amount)) {
        to.deposit(amount);
    }
}

🎜デッドロックを回避する方法は、ロック順序を使用することです: 最初に deposit() ロックをリクエストし、その後、再度 withdraw() ロックを要求します。 🎜rrreee🎜 転送順にロックを要求することでデッドロックを防ぐことができます。 🎜

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