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C++詳細講解互斥量與lock_guard類模板及死鎖_C 語言

作者：zzsyxl ? 更新時間： 2022-08-25 編程語言

保護共享數據，操作時，用代碼把共享數據鎖住、操作數據、解鎖

其他想操作共享數據的線程必須等待解鎖、鎖定住、操作、解鎖

互斥量的基本概念

  • 互斥量是個類對象，理解成一把鎖，多個線程嘗試使用lock()成員函數來枷鎖這個鎖，是有一個線程可以鎖成功，成功的標志是返回
  • 如果沒有鎖成功，那么流程卡在lock這里不斷嘗試去鎖

互斥量的使用

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;
class A {
public:
    //把收到的消息(玩家命令)  入到一個隊列的線程
    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);//假設這個數字就是收到的命令
                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
            //處理數據
            //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，但目前消息隊列為空" << i << endl;
            }
        }
    }
private:
    list<int> msgRecvQueue; //容器，專門用于代表玩家給咱們發送過來的命令
    mutex my_mutex;
};

lock_guard類模板

為什么此處只有一句 lock_guard sbguard(my_mutex);函數即可 不出問題

lock_guard原理:

lock_guard創建 sbguard(my_mutex);對象，會有構造函數，在構造函數中進行了my_mutex.lock

在函數執行結束后，局部對象會釋放，執行析構函數的時候會執行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
            //處理數據
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        //my_mutex.unlock();
        return ret;
    }

死鎖

死鎖的條件:

兩個線程同時 鎖住 兩把鎖， A線程先鎖 鎖1，后鎖 鎖2；B線程先鎖 鎖2，后鎖 鎖1，就會發生死鎖

class A {
public:
    //把收到的消息(玩家命令)  入到一個隊列的線程
    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);//假設這個數字就是收到的命令
                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
            //處理數據
            //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，但目前消息隊列為空" << i << endl;
            }
        }
    }
private:
    list<int> msgRecvQueue; //容器，專門用于代表玩家給咱們發送過來的命令
    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
            //處理數據
            //cout << "接收到命令，處理命令" << ret << endl;
        }
        return ret;
    }

原文鏈接：https://blog.csdn.net/zzsxyl/article/details/125555684

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