Question

https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/lock_tag

void transfer(bank_account &from, bank_account &to, int amount)
{
    // lock both mutexes without deadlock
    std::lock(from.m, to.m);
    // make sure both already-locked mutexes are unlocked at the end of scope
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(from.m, std::adopt_lock);
    std::lock_guard<std::mutex> lock2(to.m, std::adopt_lock);

// equivalent approach:
//    std::unique_lock<std::mutex> lock1(from.m, std::defer_lock);
//    std::unique_lock<std::mutex> lock2(to.m, std::defer_lock);
//    std::lock(lock1, lock2);

    from.balance -= amount;
    to.balance += amount;
}

一次锁定两个互斥锁会得到什么？
他们通过在这里延迟锁定获得了什么？

请解释他们做出该决定的原因。

Answer 1

如果我在不锁定银行帐户的情况下对其进行修改，则其他人可能会尝试同时对其进行修改。这是一场比赛，其结果将是不确定的行为（通常是损失或神奇创造的金钱）。

在转帐时，我正在修改2个银行帐户。因此它们都需要被锁定。

问题是，当锁定多个东西时，每个储物柜必须以相同的顺序锁定和解锁，否则会出现死锁。

当是银行帐户时，没有自然的锁顺序。成千上万的线程可能会向各个方向转移资金。

因此，我们需要一种可以解决此问题的方法来锁定多个互斥体的方法-这是std::lock

std::lock仅锁定互斥锁-它不能保证在退出当前代码块时解锁。

std::lock_guard<>在销毁时解锁它所指的互斥锁（请参阅RAII）。这使代码在所有情况下均能正常运行-即使存在可能导致当前代码块提前退出而没有代码流过诸如to.m.unlock()

之类的语句的异常。

这里有一个很好的解释（带有示例）：https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/cplusplus/CON53-CPP.+Avoid+deadlock+by+locking+in+a+predefined+order

Answer 2

扩展Richard Hodges的answer

一次锁定两个互斥锁会得到什么？

Richard已经很好地解释了，只是更加明确了一点：我们以这种方式避免死锁（{std::lock被实现为不会发生死锁）。

通过这里的延迟锁定，他们获得了什么？

推迟锁定将导致无法立即获取它。这很重要，因为如果他们 did 这样，他们将这样做而没有任何防止死锁的保护（随后的std::lock随后会实现）。

关于避免死锁（请参阅std::lock）：

使用避免死锁算法来避免死锁来锁定给定的可锁定对象lock1，lock2，...，lockn。

对象由一系列未指定的锁定，try_lock和unlock调用锁定。 [...]

侧面说明：避免死锁的另一种更简单的算法是始终使用e锁定银行帐户。 G。请先输入较低的帐号（AN）。如果一个线程正在等待较高AN的锁，则持有该线程的另一个线程要么已经获得了两个锁，要么正在等待第二个锁–它不能是第一个线程，因为它必须具有更高的AN

对于任意数量的线程来说，这不会有太大变化，任何持有较低锁的线程都在等待较高锁（如果也持有）。如果在A等待B持有的第二把锁的情况下绘制从A到B的有向图，则会得到一个（多）树结构，但永远不会有圆形子结构（这表示死了）锁定）。

Answer 3

from和to是2个帐户，可以分别在应用程序中的任何地方使用。

通过为每个帐户设置互斥量，您可以确保没人在进行转移时使用from或to帐户。

lock_guard将在从功能中退出时释放互斥锁。

Answer 4

银行帐户数据结构的每个帐户都有一个锁。

将资金从一个帐户转移到另一个帐户时，我们需要锁定两个帐户（因为我们要从一个帐户中删除资金并将其添加到另一个帐户中）。我们希望此操作不会死锁，因此请使用std::lock一次锁定两者，因为这样做可以确保没有死锁。

完成交易后，我们需要确保释放锁。该代码使用RAII来完成。通过adopt_lock标签，我们使对象采用已经锁定的互斥锁（当lock1超出范围时将释放该互斥锁）。使用defer_lock标签，我们为当前未锁定的互斥锁创建一个unique_lock，目的是稍后对其进行锁定。同样，当unique_lock超出范围时，它将被解锁。

为什么我要在一个功能中锁定两个互斥锁-延迟锁定也要锁定吗？

4 个答案: