多线程死锁的产生和解决

什么是死锁

线程死锁一般是发生在多个线程的多个锁之间，比如线程A拥有临界区对象LockA的所有权，等待临界区对象LockB；线程B拥有临界区对象LockB的所有权，等待临界区对象LockA；由于两个线程间相互等待各自的锁，并且不释放，就会导致程序一直等待下去，发生死锁；

死锁伪代码

//线程A
EnterCriticalSection(&g_csLockA);
Sleep(10);
EnterCriticalSection(&g_csLockB);//等B
....
//对于释放顺序没有影响
LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
LeaveCriticalSection(&g_csLockB);

//线程B
EnterCriticalSection(&g_csLockB);
Sleep(10);
EnterCriticalSection(&g_csLockA);//等A
....
//对于释放顺序没有影响
LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
LeaveCriticalSection(&g_csLockB);

过分分析

比如线程A先获得时间片，线程A执行并获得LockA的所有权；sleep(10)之后，线程B获得时间片，线程B执行并获得LockB的所有权；
当线程A再次活动执行权，线程A会等待LockB的的所有权，同理线程B也还会等LockB的所有权；由于两者都不释放，程序会一致等待下去，发生了死锁；

解决死锁

在多线程编程中，为了避免发生这样的情况，可以有两种方法进行预防，这样可以避免死锁的发生；

• 加锁顺序一致

//线程A:先等锁A，再等锁B
EnterCriticalSection(&g_csLockA);
Sleep(10);
EnterCriticalSection(&g_csLockB);
....
//对于释放顺序没有影响
LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
LeaveCriticalSection(&g_csLockB);


//线程B:也是先等锁A，再等锁B
EnterCriticalSection(&g_csLockA);
Sleep(10);
EnterCriticalSection(&g_csLockB);
....
//对于释放顺序没有影响
LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
LeaveCriticalSection(&g_csLockB);

• 避免锁未释放的场景

//线程:
EnterCriticalSection(&g_csLockA);
Sleep(10);
EnterCriticalSection(&g_csLockB);
....
//对于释放顺序没有影响
LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
....
return true;
.....
LeaveCriticalSection(&g_csLockB);

死锁实例

// MultiThread.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
//#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <afxmt.h>
using namespace std;

int g_nIndex = 0;
const int nMaxCnt = 20;

CRITICAL_SECTION g_csLockA;
CRITICAL_SECTION g_csLockB;

DWORD WINAPI Thread1SynByCS(LPVOID lpParameter)
{
    while (TRUE)
    {
        //先等锁A，再等锁B,发生死锁，程序一直等待，直至主线程结束
        EnterCriticalSection(&g_csLockA);
        Sleep(10);
        EnterCriticalSection(&g_csLockB);
        //关键代码段-begin
        if (g_nIndex++ < nMaxCnt)
        {
            cout << "Index = "<< g_nIndex << " ";
            cout << "Thread2 is runing" << endl;
            //权限释放
            LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
            LeaveCriticalSection(&g_csLockB);
        }
        else
        {
            //权限释放
            LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
            LeaveCriticalSection(&g_csLockB);
            //关键代码段-end
            break;
        }

    }

    return 0;
}

DWORD WINAPI Thread2SynByCS(LPVOID lpParameter)
{
    while (TRUE)
    {
        //先等锁B，再等锁A，发生死锁，程序一直等待，直至主线程结束
        EnterCriticalSection(&g_csLockB);
        Sleep(10);
        EnterCriticalSection(&g_csLockA);
        //关键代码段-begin
        if (g_nIndex++ < nMaxCnt)
        {
            cout << "Index = "<< g_nIndex << " ";
            cout << "Thread2 is runing" << endl;
            //权限释放
            LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
            LeaveCriticalSection(&g_csLockB);
        }
        else
        {
            //权限释放
            LeaveCriticalSection(&g_csLockA);
            LeaveCriticalSection(&g_csLockB);
            //关键代码段-end
            break;
        }     
    }

    return 0;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    HANDLE hThread1 = NULL;
    HANDLE hThread2 = NULL;

    //初始化关键代码段对象
    InitializeCriticalSection(&g_csLockA);
    InitializeCriticalSection(&g_csLockB);

    //创建新的线程
    hThread1 = CreateThread(NULL,0,Thread1SynByCS,NULL,0,NULL);//立即执行
    hThread2 = CreateThread(NULL,0,Thread2SynByCS,NULL,0,NULL);//立即执行

    //无须对新线程设置优先级等操作，关闭之
    //良好的编码习惯
    CloseHandle(hThread1);
    CloseHandle(hThread2);

    Sleep(3000);
    //删掉关键代码段对象，并删除系统资源
    DeleteCriticalSection(&g_csLockA);
    DeleteCriticalSection(&g_csLockB);
    return 0;
}