多线程的那点儿事（之避免死锁）

最新推荐文章于 2024-08-05 13:10:21 发布

最新推荐文章于 2024-08-05 13:10:21 发布 · 75 阅读

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#数据结构与算法 #测试

本文详细阐述了预防死锁的关键措施，并通过定义数据结构和宏，改写锁申请与释放函数，实现更安全高效的锁管理。具体包括正确程序设计、锁释放检查、嵌套锁使用、标准化锁调用、顺序锁获取、死锁测试与验证等要点。

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预防死锁的注意事项：

（1）在编写多线程程序之前，首先编写正确的程序，然后再移植到多线程

（2）时刻检查自己写的程序有没有在跳出时忘记释放锁

（3）如果自己的模块可能重复使用一个锁，建议使用嵌套锁

（4）对于某些锁代码，不要临时重新编写，建议使用库里面的锁，或者自己曾经编写的锁

（5）如果某项业务需要获取多个锁，必须保证锁的按某种顺序获取，否则必定死锁

（6）编写简单的测试用例，验证有没有死锁

（7）编写验证死锁的程序，从源头避免死锁

首先，定义基本的数据结构和宏，

typedef struct _LOCK_INFO
{
    char lockName[32];
    HANDLE hLock;
}LOCK_INFO:

typedef struct _THREAD_LOCK
{
    int threadId;
    LOCK_INFO* pLockInfo[32];
}THREAD_LOCK;

#define CRITICAL_SECTION_TYPE 1
#define MUTEX_LOCK_TYPE       2
#define SEMAPHORE_LOCK_TYPE   3
#define NORMAL_LOCK_TYPE      4

#define WaitForSingleObject(a, b) \
        WaitForSingleObject_stub((void*)a, NORMAL_LOCK_TYPE)

#define EnterCriticalSection(a) \
        WaitForSingleObject_stub((void*)a, CRITICAL_SECTION_TYPE)

#define ReleaseMutex(a) \
        ReleaseLock_stub((void*)a, MUTEX_LOCK_TYPE))

#define ReleaseSemaphore(a, b, c) \
        ReleaseLock_stub((void*)a, SEMAPHORE_LOCK_TYPE))

#define LeaveCriticalSection(a) \
        ReleaseLock_stub((void*)a, CRITICAL_SECTION_TYPE))

然后，改写锁的申请函数，

void WaitForSingleObject_stub(void* hLock, int type)
{
    /* step 1 */
    WaitForSingleObject(hDbgLock);
    /* check if lock loops arounds threads */
    ReleaseMutex(hDbgLock);

    /* step 2 */
    if(NORMAL_LOCK_TYPE == type)
        WaitForSingleObject((HANDLE)hLock, INFINITE);
    else if(CRITICAL_SECTION_TYPE == type)
        EnterCriticalSection((LPCRITICAL_SECTION)hLock);
    else
        assert(0);

    /* step 3 */
    WaitForSingleObject(hDbgLock);
    /* add lock to specified threadid list */
    ReleaseMutex(hDbgLock);
}

最后，需要改写锁的释放函数。

void ReleaseLock_stub(void* hLock, int type)
{
    /* step 1 */
    WaitForSingleObject(hDbgLock);
    /* remove lock from specified threadid list */
    ReleaseMutex(hDbgLock);

    /* step 2 */
    if(MUTEX_LOCK_TYPE))== type)
        ReleaseMutex(HANDLE)hLock);
    else if(SEMAPHORE_LOCK_TYPE == type)
        ReleaseSemaphore((HANDLE)hLock, 1, NULL);
    else if(CRITICAL_SECTION_TYPE == type)
        LeaveCriticalSection((LPCRITICAL_SECTION)hLock);
    assert(0);
}