Comment résoudre les problèmes de blocage courants dans la programmation multithread C++ ?

Comment résoudre les problèmes de blocage courants dans la programmation multithread C++ ? Techniques pour éviter les blocages : Ordre des verrous : acquérez toujours les verrous dans le même ordre. Détection des blocages : utilisez des algorithmes pour détecter et résoudre les blocages. Timeout : définissez une valeur de délai d'attente pour le verrou afin d'empêcher les threads d'attendre indéfiniment. Inversion des priorités : attribuez des priorités différentes pour réduire le risque de blocage.

Comment résoudre les problèmes de blocage courants dans la programmation multithread C++

Vue d'ensemble des blocages

Un blocage est une erreur de programmation dans laquelle deux threads ou plus sont bloqués indéfiniment, attendant que l'autre libère le verrou. Cela est généralement dû à des verrous cycliquement dépendants, où un thread détient le verrou A et attend le verrou B, tandis qu'un autre thread détient le verrou B et attend le verrou A.

Techniques pour éviter les impasses

Les techniques suivantes sont courantes pour éviter les impasses :

• Ordre d'acquisition des serrures : Toujours acquérir les serrures dans le même ordre. Cela permet d’éviter les dépendances circulaires.
• Détection des blocages : Utilisez l'algorithme de détection des blocages pour détecter et résoudre les blocages.
• Timeout : Définissez une valeur de délai d'attente pour le verrouillage afin d'empêcher les threads d'attendre indéfiniment.
• Inversion des priorités : Attribuez différentes priorités aux threads pour réduire le risque de blocage.

Cas pratique

Prenons l'exemple de code suivant où deux threads tentent d'accéder à une ressource partagée :

class Resource {
public:
    void increment() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
        ++m_value;
    }
    int m_value = 0;
    std::mutex m_mutex;
};

int main() {
    Resource resource;
    std::thread thread1([&resource] { resource.increment(); });
    std::thread thread2([&resource] { resource.increment(); });
    thread1.join();
    thread2.join();
}

Dans cet exemple, les threads 1 et 2 tentent d'acquérir le même verrou (resource.m_mutex< /code >) pour mettre à jour la variable <code>m_value. Si le thread 1 acquiert le verrou en premier, le thread 2 sera bloqué, et vice versa. Cela peut conduire à des dépendances circulaires et à des blocages. resource.m_mutex) 来更新 m_value 变量。如果线程 1 先获取锁，则线程 2 将被阻止，反之亦然。这可能会导致循环依赖和死锁。

解决方法

为了修复此问题，我们可以使用加锁顺序。例如，我们可以让所有线程先获取 resource.m_mutex 锁，再获取 m_value

class Resource {
public:
    void increment() {
        std::lock(m_mutex, m_value_mutex);
        ++m_value;
        std::unlock(m_value_mutex, m_mutex);
    }
    int m_value = 0;
    std::mutex m_mutex;
    std::mutex m_value_mutex;
};

int main() {
    Resource resource;
    std::thread thread1([&resource] { resource.increment(); });
    std::thread thread2([&resource] { resource.increment(); });
    thread1.join();
    thread2.join();
}

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!