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C++死鎖解決心得

編輯：C++入門知識

一、概述
C++多線程開發中，容易出現死鎖導致程序掛起的現象。
解決步驟分為三步：
1、檢測死鎖線程。
2、打印線程信息。
3、修改死鎖程序。

二、程序示例
VS2005創建支持MFC的win32控制台程序。
代碼見示例代碼DeadLockTest.cpp。
[cpp]
// DeadLockTest.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include "DeadLockTest.h"

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif

// The one and only application object

CWinApp theApp;

using namespace std;

CRITICAL_SECTION cs1;
CRITICAL_SECTION cs2;
CRITICAL_SECTION csprint;

//初始化關鍵代碼段
void InitMyCriticalSection();
//刪除關鍵代碼段
void DeleteMyCriticalSection();
//打印信息
void PrintString(const CString& strInfo);

DWORD WINAPI Thread1(LPVOID lpParameter);
DWORD WINAPI Thread2(LPVOID lpParameter);

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[])
{
    int nRetCode = 0;

    // initialize MFC and print and error on failure
    if (!AfxWinInit(::GetModuleHandle(NULL), NULL, ::GetCommandLine(), 0))
    {
        // TODO: change error code to suit your needs
        _tprintf(_T("Fatal Error: MFC initialization failed\n"));
        nRetCode = 1;

        return nRetCode;
    }

    //初始化關鍵代碼段
    InitMyCriticalSection();

    //創建線程
    HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL, 0, Thread1, NULL, 0, NULL);
    HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL, 0, Thread2, NULL, 0, NULL);

    //等待線程結束
    WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);
    WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE);

    //關閉線程句柄
    CloseHandle(hThread1);
    CloseHandle(hThread2);

    //釋放關鍵代碼段
    DeleteMyCriticalSection();

    return nRetCode;
}

void InitMyCriticalSection()
{
    InitializeCriticalSection(&cs1);
    InitializeCriticalSection(&cs2);
    InitializeCriticalSection(&csprint);
}

void DeleteMyCriticalSection()
{
    DeleteCriticalSection(&cs1);
    DeleteCriticalSection(&cs2);
    DeleteCriticalSection(&csprint);
}

DWORD WINAPI Thread1(LPVOID lpParameter)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs1);
        Sleep(500);
        EnterCriticalSection(&cs2);

        PrintString(_T("Thread1"));

        LeaveCriticalSection(&cs2);
        LeaveCriticalSection(&cs1);
    }

    return 1;
}

DWORD WINAPI Thread2(LPVOID lpParameter)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs2);
        Sleep(500);
        EnterCriticalSection(&cs1);

        PrintString(_T("Thread2"));

        LeaveCriticalSection(&cs1);
        LeaveCriticalSection(&cs2);
    }

    return 1;
}

void PrintString(const CString& strInfo)
{
    EnterCriticalSection(&csprint);
    wcout<<(const TCHAR*)strInfo<<endl;
    LeaveCriticalSection(&csprint);
}

運行DeadLockTest.exe，程序掛起。

三、死鎖檢測
檢測工具見《Windows核心編程》，第9章9.8.6節LockCop檢測工具。
LockCop可使用vs2010編譯成功。
備注：該工具使用了Windows Vista/ 7提供的WCT API，故需要在Windows Vista/ 7系統運行LockCop檢測工具。

檢測，掛起的DeadLockTest.exe，得到線程信息。

檢測到程序掛起由死鎖引起。

線程4014：等待線程772、線程4012完成。
線程772：擁有關鍵代碼段A，等待關鍵代碼段B（被線程4012擁有）。
線程4012：擁有關鍵代碼段B，等待關鍵代碼段A（被線程772擁有）。

線程772與4012互相等待，程序發生死鎖現象。
四、打印信息
為了便於查找問題，我們加上線程打印信息。
打印線程名稱、線程ID以及關鍵代碼段進入信息。
[cpp]
DWORD WINAPI Thread1(LPVOID lpParameter)
{
    CString strThreadID = _T("");
    strThreadID.Format(_T("%d"), GetCurrentThreadId());

    CString strPrintInfo = _T("");

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs1);

        strPrintInfo = _T("");
        strPrintInfo += _T("Thread1 ");
        strPrintInfo += strThreadID;
        strPrintInfo += _T(" EnterCriticalSection(&cs1)");

        PrintString(strPrintInfo);

        Sleep(500);
        EnterCriticalSection(&cs2);

        strPrintInfo = _T("");
        strPrintInfo += _T("Thread1 ");
        strPrintInfo += strThreadID;
        strPrintInfo += _T(" EnterCriticalSection(&cs2)");

        PrintString(strPrintInfo);

        LeaveCriticalSection(&cs2);
        LeaveCriticalSection(&cs1);
    }

    return 1;
}

DWORD WINAPI Thread2(LPVOID lpParameter)
{
    CString strThreadID = _T("");
    strThreadID.Format(_T("%d"), GetCurrentThreadId());

    CString strPrintInfo = _T("");

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs2);

        strPrintInfo = _T("");
        strPrintInfo += _T("Thread2 ");
        strPrintInfo += strThreadID;
        strPrintInfo += _T(" EnterCriticalSection(&cs2)");

        PrintString(strPrintInfo);

        Sleep(500);

        EnterCriticalSection(&cs1);

        strPrintInfo = _T("");
        strPrintInfo += _T("Thread2 ");
        strPrintInfo += strThreadID;
        strPrintInfo += _T(" EnterCriticalSection(&cs1)");

        PrintString(strPrintInfo);

        LeaveCriticalSection(&cs1);
        LeaveCriticalSection(&cs2);
    }

    return 1;
}

運行結果如下。

五、死鎖修改
線程互斥進行修改，Thread1與Thread2對關鍵代碼段的進入與退出順序改為相同。程序運行正常。
修改後線程代碼。
[cpp]
DWORD WINAPI Thread1(LPVOID lpParameter)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs1);
        Sleep(500);
        EnterCriticalSection(&cs2);

        PrintString(_T("Thread1"));

        LeaveCriticalSection(&cs2);
        LeaveCriticalSection(&cs1);
    }

    return 1;
}

DWORD WINAPI Thread2(LPVOID lpParameter)
{
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        EnterCriticalSection(&cs1);
        Sleep(500);
        EnterCriticalSection(&cs2);

        PrintString(_T("Thread2"));

        LeaveCriticalSection(&cs2);
        LeaveCriticalSection(&cs1);
    }

    return 1;
}
作者：segen_jaa