如何在 C++ 中處理並發程式設計中的死鎖和飢餓問題？

死鎖：有序化資源和死鎖偵測；飢餓：優先調度和公平鎖。透過這些策略，可以在 C 中解決死鎖和飢餓問題，確保可靠性和效率。

如何在C 中解決並發程式設計中的死鎖和飢餓問題

並發程式設計經常會遇到兩個常見的挑戰：死鎖和飢餓。解決這些問題對於確保應用程式的可靠性和效率至關重要。

死鎖

死鎖是指兩個或多個執行緒互相等待資源，導致程式無法繼續執行。

解決方案：

• 資源有序化：對共享資源強制執行有序訪問，確保所有執行緒按同一順序請求資源。
• 死鎖偵測：定期檢查是否有循環依賴，並採取措施打破死鎖（例如，終止死鎖執行緒）。

C 範例：

// 使用 std::lock_guard 确保按顺序访问共享资源
std::mutex m;
std::vector<int> v;

void thread_func() {
  std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
  v.push_back(1);
}

飢餓

飢餓是指一個執行緒無限期地等待資源，而其他執行緒反覆獲取該資源。

解決方案：

• 優先調度：為某些執行緒分配更高的優先權，以確保他們優先獲得資源。
• 公平鎖定：使用公平鎖定機制，確保所有執行緒在取得資源時都有機會。

C 範例：

// 使用 std::condition_variable 和 std::unique_lock 实现公平锁
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
int num_waiting = 0;

void thread_func() {
  std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
  while (num_waiting > 0) {
    cv.wait(lock);
  }
  // 临界区代码
  num_waiting--;
  cv.notify_one();
}

透過採用這些策略，您可以在C 中有效地處理並發程式設計中的死鎖和飢餓問題，從而提高應用程式的穩健性和效能。

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