Mekanisme pencegahan dan pengesanan kebuntuan dalam pengaturcaraan berbilang benang C++

Mekanisme pencegahan kebuntuan berbilang benang termasuk: 1. Urutan kunci; 2. Uji dan sediakan. Mekanisme pengesanan termasuk: 1. Tamat masa; 2. Pengesan jalan buntu. Artikel tersebut mengambil contoh akaun bank yang dikongsi dan mengelakkan kebuntuan melalui urutan kunci Fungsi pindahan mula-mula meminta kunci akaun pindahan keluar dan kemudian pindahan dalam akaun.

Mekanisme pencegahan dan pengesanan jalan buntu dalam pengaturcaraan berbilang benang C++

Dalam persekitaran berbilang benang, kebuntuan ialah ralat biasa yang mungkin menyebabkan atur cara berhenti bertindak balas. Kebuntuan berlaku apabila beberapa utas menunggu selama-lamanya untuk satu sama lain melepaskan kunci mereka, mewujudkan gelung menunggu.

Untuk mengelak dan mengesan kebuntuan, C++ menyediakan beberapa mekanisme:

Mekanisme pencegahan

• Tertib kunci: Membangun perintah kunci permintaan yang ketat untuk semua data boleh ubah yang dikongsi untuk memastikan semua urutan dalam Kunci sentiasa sama pesanan.
• Uji dan tetapkan: Uji dan tetapkan pembolehubah menggunakan std::atomic_flag dsb. yang disediakan oleh pustaka std::atomic, semak sama ada kunci telah diminta dan kemudian tetapkannya dengan segera. . 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()

Deadlock Detector:

Gunakan perpustakaan pihak ketiga seperti Boost.Thread untuk memantau aktiviti thread, mengesan kebuntuan dan mengambil tindakan yang perlu. . kemudian minta ia sekali lagi kunci withdraw(). 🎜

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);
    }
}

🎜 Kebuntuan boleh dicegah dengan meminta kunci mengikut urutan pemindahan. 🎜

Atas ialah kandungan terperinci Mekanisme pencegahan dan pengesanan kebuntuan dalam pengaturcaraan berbilang benang C++. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!