C++死锁的4种解决方法，亲测有效，嘿嘿嘿

在C++中，死锁是一个常见且严重的问题，它发生在两个或多个线程无限期地等待一个资源，而该资源又被其他线程持有并等待另一个资源，从而导致所有线程都无法继续执行。

问题分析

死锁通常发生在多线程环境中，当线程在访问共享资源时没有正确地使用同步机制（如互斥锁、读写锁、条件变量等）时。以下是一些常见的导致死锁的情况：

1. 嵌套锁：一个线程试图以不同的顺序获取多个锁，而另一个线程则试图以相反的顺序获取这些锁。
2. 锁的粒度不适当：过细的锁粒度可能导致线程频繁地获取和释放锁，从而增加死锁的风险。
3. 循环等待：线程A等待线程B释放资源，而线程B又等待线程A释放另一个资源。
4. 不恰当的锁超时或重试策略：当线程无法获取锁时，不恰当的超时或重试策略可能导致死锁。

报错原因

C++本身并不直接报告死锁错误，因为它是一个编译型语言，而不是运行时环境。死锁通常表现为程序挂起或响应非常慢，因为线程在等待永远不会释放的资源。

解决思路

1. 避免嵌套锁：尽量确保线程以相同的顺序获取多个锁。
2. 使用锁超时：为锁设置超时，以便在无法获取锁时能够释放并尝试其他操作。
3. 使用锁顺序：为所有的锁定义一个全局的顺序，并始终按照这个顺序获取锁。
4. 使用死锁检测工具：在开发阶段使用死锁检测工具来发现潜在的死锁问题。
5. 避免长时间持有锁：尽量减少锁的持有时间，只在需要时获取锁，并在完成后立即释放。

解决方法及代码示例

方法1：避免嵌套锁

确保线程以相同的顺序获取多个锁。

std::mutex mtx1, mtx2;

void function1() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(mtx1), lock2(mtx2); // 注意这里获取锁的顺序
    // ... 访问共享资源 ...
}

void function2() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(mtx1), lock2(mtx2); // 与function1相同的顺序
    // ... 访问共享资源 ...
}

方法2：使用std::lock避免死锁

当需要同时获取多个锁时，使用std::lock来确保以一致的顺序获取锁。

std::mutex mtx1, mtx2;

void function() {
    std::lock(mtx1, mtx2); // 这会确保以一致的顺序获取锁
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(mtx1, std::adopt_lock), lock2(mtx2, std::adopt_lock);
    // ... 访问共享资源 ...
}

方法3：设置锁超时

下滑查看解决方法

使用带超时的锁获取方法，以便在无法获取锁时能够释放并尝试其他操作。

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

void function1() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    if (!cv.wait_for(lock, std::chrono::seconds(5), [] { return ready; })) {
        // 锁超时，执行其他操作或放弃
    }
    // ... 访问共享资源 ...
}

方法4：使用死锁检测工具

在开发阶段，使用如Helgrind（Valgrind的一部分）或ThreadSanitizer等工具来检测潜在的死锁问题。这些工具可以在运行时检测并报告死锁。

注意：由于死锁检测工具通常是外部工具，它们不直接提供C++代码示例。你需要将你的程序与这些工具集成，并在运行时分析它们的结果。