Mécanisme de prévention et de détection des blocages dans la programmation multithread C++

Le mécanisme de prévention des blocages multithread comprend : 1. Séquence de verrouillage ; 2. Test et configuration. Les mécanismes de détection comprennent : 1. Délai d'attente ; 2. Détecteur de blocage. L'article prend l'exemple d'un compte bancaire partagé et évite les blocages grâce à une séquence de verrouillage. La fonction de transfert demande d'abord le verrouillage du compte de transfert sortant, puis le transfert du compte entrant.

Mécanisme de prévention et de détection des blocages dans la programmation multithread C++

Dans un environnement multithread, le blocage est une erreur courante qui peut empêcher le programme de répondre. Un blocage se produit lorsque plusieurs threads attendent indéfiniment que l'autre libère leurs verrous, créant ainsi une boucle d'attente.

Pour éviter et détecter les blocages, C++ propose plusieurs mécanismes :

Mécanisme de prévention

• Ordre de verrouillage : Développer un ordre de verrouillage de demande strict pour toutes les données mutables partagées afin de garantir que tous les threads sont toujours demandés. Les verrous sont toujours demandés dans le même commande.
• Tester et définir : Tester et définir une variable en utilisant std::atomic_flag etc. fourni par la bibliothèque std::atomic, vérifiez si le verrou a été demandé puis réglez-le immédiatement. 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()

Mécanisme de détection

🎜🎜🎜🎜Timeout : 🎜Définissez un délai d'attente pour la demande de verrouillage. Si le verrouillage n'est pas obtenu après le délai, une exception est levée ou d'autres mesures appropriées sont prises. 🎜🎜🎜Deadlock Detector : 🎜Utilisez des bibliothèques tierces comme Boost.Thread pour surveiller l'activité des threads, détecter les blocages et prendre les mesures nécessaires. 🎜🎜🎜Exemple pratique : 🎜🎜🎜Considérons l'exemple de compte bancaire partagé suivant : 🎜

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);
    }
}

🎜La façon d'éviter une impasse est d'utiliser l'ordre de verrouillage : demandez d'abord le verrouillage deposit(), puis demandez-le à nouveau withdraw() lock. 🎜rrreee🎜 Les blocages peuvent être évités en demandant des verrous dans l'ordre des transferts. 🎜

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!