C++詳細講解互斥量與lock_guard類別範本及死鎖

2022-07-02 14:00:22

互斥量的基本概念

互斥量是個類物件，理解成一把鎖，多個執行緒嘗試使用lock()成員函數來枷鎖這個鎖，是有一個執行緒可以鎖成功，成功的標誌是返回
如果沒有鎖成功，那麼流程卡在lock這裡不斷嘗試去鎖

互斥量的使用

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;
class A {
public:
    //把收到的訊息(玩家命令)  入到一個佇列的執行緒
    void inMsgRecvQueue()
    {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                cout << "inMsgRecvQueue執行，插入一個元素" << i << endl;
                my_mutex.lock();
                msgRecvQueue.push_back(i);//假設這個數位就是收到的命令
                my_mutex.unlock();
        }
    }
    int mesg_lock_func(void)
    {
        int ret = 0;
        my_mutex.lock();
        if (!msgRecvQueue.empty()) {
             ret = msgRecvQueue.front();//讀頭部元素
            msgRecvQueue.pop_front();//移除頭部元素
            //處理資料
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        my_mutex.unlock();
        return ret;
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {
        int cmd = 0;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            cmd = mesg_lock_func();
            if (cmd) {
                cout << "接收到命令，處理命令" << cmd << endl;
            }
            else
            {
                cout << "outMsgRecvQueue執行，但目前訊息佇列為空" << i << endl;
            }
        }
    }
private:
    list<int> msgRecvQueue; //容器，專門用於代表玩家給咱們傳送過來的命令
    mutex my_mutex;
};

lock_guard類別範本

為什麼此處只有一句 lock_guard sbguard(my_mutex);函數即可不出問題

lock_guard原理:

lock_guard建立 sbguard(my_mutex);物件，會有建構函式，在建構函式中進行了my_mutex.lock

在函數執行結束後，區域性物件會釋放，執行解構函式的時候會執行my_mutex.unlock

    int mesg_lock_func(void)
    {
        int ret = 0;
        //my_mutex.lock();
        lock_guard<mutex> sbguard(my_mutex);
        if (!msgRecvQueue.empty()) {
             ret = msgRecvQueue.front();//讀頭部元素
            msgRecvQueue.pop_front();//移除頭部元素
            //處理資料
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        //my_mutex.unlock();
        return ret;
    }

死鎖

死鎖的條件:

兩個執行緒同時鎖住兩把鎖， A執行緒先鎖鎖1，後鎖鎖2；B執行緒先鎖鎖2，後鎖鎖1，就會發生死鎖

class A {
public:
    //把收到的訊息(玩家命令)  入到一個佇列的執行緒
    void inMsgRecvQueue()
    {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                cout << "inMsgRecvQueue執行，插入一個元素" << i << endl;
                my_mutex1.lock();
                my_mutex2.lock();
                msgRecvQueue.push_back(i);//假設這個數位就是收到的命令
                my_mutex2.unlock();
                my_mutex1.unlock();
        }
    }
    int mesg_lock_func(void)
    {
        int ret = 0;
        my_mutex2.lock();
        my_mutex1.lock();
        //lock_guard<mutex> sbguard(my_mutex);
        if (!msgRecvQueue.empty()) {
             ret = msgRecvQueue.front();//讀頭部元素
            msgRecvQueue.pop_front();//移除頭部元素
            //處理資料
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        my_mutex1.unlock();
        my_mutex2.unlock();
        return ret;
    }
    void outMsgRecvQueue()
    {
        int cmd = 0;
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            cmd = mesg_lock_func();
            if (cmd) {
                cout << "接收到命令，處理命令" << cmd << endl;
            }
            else
            {
                cout << "outMsgRecvQueue執行，但目前訊息佇列為空" << i << endl;
            }
        }
    }
private:
    list<int> msgRecvQueue; //容器，專門用於代表玩家給咱們傳送過來的命令
    mutex my_mutex1;
    mutex my_mutex2;
};

防止死鎖的條件:

兩個鎖的鎖的順序必須相同

lock(mutex1, mutex2);

lock_guard sbguard1(my_mutex1,adopt_lock);’

lock與lock_guard的使用

    int mesg_lock_func(void)
    {
        int ret = 0;
        lock(my_mutex1, my_mutex2);
        lock_guard<mutex> sbguard1(my_mutex1, adopt_lock);
        lock_guard<mutex> sbguard2(my_mutex2, adopt_lock);
        //lock_guard<mutex> sbguard(my_mutex);
        if (!msgRecvQueue.empty()) {
             ret = msgRecvQueue.front();//讀頭部元素
            msgRecvQueue.pop_front();//移除頭部元素
            //處理資料
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        return ret;
    }

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C++詳細講解互斥量與lock_guard類別範本及死鎖

目錄

互斥量的基本概念

互斥量的使用

lock_guard類別範本

死鎖

lock與lock_guard的使用

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