16.3 线程死锁16.txt

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16.3 线程死锁
有一个哲学家进餐的问题能够很好地描述线程死锁。哲学家进餐的问题是这样的:有t 多位哲学家一
起用餐，但每人只有一支筷子，当然用一支筷子是无法吃食物的。这时，如果有一位哲学家能将他
的那只筷子交出来，让其他哲学家先吃，之后，再将一双筷子交回来，这样，所有哲学家就都能够
吃到食物了。但是哲学家们考虑问题时想得比较深，他们担心把筷子交给别人先吃，那么别人吃完
食物之后，不把筷子交回来的话，自己不就吃不到食物了吗?所以他们都希望其他人先把筷子交出来，
让自己先吃。然而由于每位哲学家都这样想，从而导致每位哲学家都不肯交出筷子，于是所有的哲
学家看着满桌的美食，可就是吃不到。这就是一个线程死锁的实例。
对多线程为说，如果线程1拥有了临界区对象A，等待临界区对象B的拥有权，线程 2拥有了临界区对
象B，等待临界区对象A的拥有权，这就造成了死锁。下面通过代码来演示线程死锁的发生。我们在
已有的Critical程序上进行修改，结果如例 16-5所示。 
例J 16-5 
#include <Windows . h> 
#inc	lude <iostream.h> 
DWORD WINAPI Fun1Proc( LPVOID lpParameter 11 thread data 
DWORD WINAPI Fun2Proc( 
LPVOID lpParameter 11 thread data 
int tickets=100; 
CRITICAL_SECTION g_csA; 
CRITICAL_SECTION g_csB; 
void main() 
HANDLE hThread1;
HANDLE hThread2; 
hThread1=CreateThread(NULL , 0, Fun1Proc , NULL , 0, NULL); 
hThread2=CreateThread(NULL, 0 , Fun2Proc , NULL , 0 , NULL); 
CloseHandle(hThread1); 
CloseHandle(hThread2); 

InitializeCriticalSection(&g_csA); 
InitializeCriticalSection(&g_csB); ; 
Sleep(4000); 
 
DeleteCriticalSection(&g_csA); 

DeleteCriticalSection(&g_csB); 


DWORD WINAPI Fun1Proc( LPVOID lpParameter // thread data 
while (TRUE) 
EnterCriticalSection(&g_csA); 
Sleep(1); 
EnterCriticalSection(&g_csB); 
if(tickets>0) 

Sleep(1); 
cout<<"threadl sell ticket : "<<tickets--<<endl; 
LeaveCriticalSection(&g_csB); 
LeaveCriticalSection(&g_csA); 

} 
else 
{
LeaveCriticalSection(&csa);
LeaveCriticalSection(&csb);
break;
}
}
cout<<"fun1proc is running"<<endl;
return 0; 

DWORD WINAPI Fun2Proc( LPVOID lpPararneter // thread data 
while (TRUE) 
EnterCriticalSection(&g_csB); 
Sleep (1) ; 
EnterCriticalSection(&g_csA); 
if(tickets>0) 

{ 
Sleep (1) ; 
cout<<"thread2 sell ticket : "<<tickets--<<endl; 
LeaveCriticalSection(&g_csA) ; 
LeaveCriticalSection(&g_csB) ; 

else 
LeaveCriticalSection(&g一cSA) ; 
LeaveCriticalSection(&g_csB); 
break; ' 

cout<<"thread2 is running!"<<endl; 
return 0; 

首先，上述例 16-5所示代码创建了两个临界区对象 :G_csA和 g_csB。在程序中，如果需要对某一种
资源进行保护的话，就可以构建一个临界区对象。这与现实生活中的情况是一样的，例如如果在程
序中想要保护电话这种资源的话，那就构建一个临界区对象来实现，就好像建立一个电话亭一样:
如果在程序中还想访问自动柜员机这种资源的话，就可以再创建一个临界区对象，对自动柜员机这
种资源进行保护。
接着，上述例 16-5所示代码在 main函数中，调用 InitializeCriticalSection函数对新创建的两
个临界区对象 G_csA和 G_csB都进行了初始化，并在程序退出前调用 DeleteCritical Section函数释
放这两个临界区对象(已经没有任何线程拥有它们了)的所有资源。
然后，在线程 1中调用 EnterCriticalSection函数先请求临界区对象: g_csA的所有权，当得到该
所有权后，再去请求临界区对象 =ιcsB的所有权。当线程 1访问完保护的资源后，调用
LeaveCriticalSection函数释放两个临界区对象的所有权。注意 z因为调用 LeaveCriticalSection
函数时，该函数会立即返回，并不会导致线程等待，所以释放临界区对象所有权的顺序是无所谓的。
对线程 2来说，官先请求临界区对象 g_csB的所有权，然后再去等待临界区对象 ιcsA的所有权。在
访问完保护的资源之后，释放所有临界区对象的所有权。 
下面，我们来分析上述程序的执行过程。当线程 1得到临界区对象 g_csA的所有权之后，调用 Sleep
函数，该线程将睡眠 lms，放弃执行机会。于是，操作系统会选择线程 2执行，该线程首先等待的
是临界区对象 g_csB的所有权，当它得到该所有权之后，调用 Sleep函数，让线程 2也睡眠 lms。
于是，轮到线程 1执行，这时它需要等待临界区对象 ιcsB的所有权。然而这时临界区对象 g_csB己
经被线程 2所拥有，因此线程 l就会等待。当线程 1等待时，线程 2开始执行，这时它需要等待临
界区对象 ιcsA的所有权。然而临界区对象 ιcsA的所有权己经被线程 1所拥有，因此线程 2也进入
等待状态。这样就导致线程 1和线程 2都在等待对方交出临界区对象的所有权，于是就造成了死锁。
我们可以运行这时的 CriticaJ程序，将会看到如图 16.4所示的结果。可以看到，线程 l和线程 2
都没有执行关键代码段中的代码，说明它们都没有得到所需的临界区对象的所有权。

图 16 .4线程死锁结果

因此在利用多线程技术编写程序的过程中，在实现线程同步时一定要多加注意，应避免发生线程死
锁。