Question

我刚编译了一个我在Windows for Linux下工作的项目，发现它在某个时刻挂起。由于我使用std :: async和std :: mutex，我的第一个假设是，它可能是一个死锁问题。但是，我想知道为什么它在Windows上运行良好。这是代码：

void BorderExtractor::preprocessImageAsync(const PreprocessingSettings& settings) {
    _preprocessingMutex.lock();
    if (!_preprocessingActive) {
        _preprocessingActive = true;
        std::async(std::launch::async, &BorderExtractor::preprocessImage, this, settings);
        //this point is never reached on linux
        _preprocessingUpToDate = true;
    } else {
        _cachedSettings = settings;
        _preprocessingUpToDate = false;
    }
    _preprocessingMutex.unlock();
}

这是在Linux下永远不会返回的功能。它一直运行到异步调用，然后它就停止了。几乎看起来好像该函数没有异步启动而且程序等待它返回，什么行不通，因为另一个函数会尝试锁定相同的互斥锁。

以下是异步调用的函数：

void BorderExtractor::preprocessImage(PreprocessingSettings settings) {

    //here some image processing stuff is done

    _preprocessingMutex.lock();
    //this point is never reached on linux
    if (!_preprocessingUpToDate) {
        _preprocessingUpToDate = true;
        _preprocessingMutex.unlock();
        std::async(std::launch::async, &BorderExtractor::preprocessImage, this, _cachedSettings);
    } else {
        _preprocessingUpToDate = true;
        _preprocessingActive = false;
        _preprocessingMutex.unlock();
    }
}

在linux下尝试锁定互斥锁之后的那一点。

现在，问题是什么？是我的代码有问题，还是有什么特别的东西我必须在Linux上注意？（编译器标志等）对我来说，这似乎是异步调用是同步的，从而导致死锁。但为什么要这样呢

Answer 1

这个电话：

async(std::launch::async, &BorderExtractor::preprocessImage, this, _cachedSettings);

有效地同步运行。这是因为std::future返回的std::async()的析构函数最终加入了异步计算 - 请注意，如果以其他方式获得未来，行为会有所不同。

由于你没有保持std::async返回的未来对象，它的生命周期在函数调用返回后立即结束，并且它的析构函数阻塞直到异步计算终止 - 这是永远的，因为这似乎导致了死锁。

这在Windows上运行的原因可能是由于您使用的是标准库的不兼容实现（例如VS2013附带的Microsoft实现），其中未来的析构函数不与异步连接计算 - MS按照this (rejected) proposal by Herb Sutter中所述的基本原理故意这样做。

如果您正在寻找一种“一劳永逸”的方法，请考虑this alternative implementation of std::async()，这不会导致返回的未来在销毁时阻止（bamboon提供）：

template<class Function, class... Args>
std::future<typename std::result_of<Function(Args...)>::type> async( 
    Function&& f, 
    Args&&... args) 
{
    using R = typename std::result_of<Function(Args...)>::type;
    auto bound_task = std::bind(std::forward<Function>(f), std::forward<Args>(args)...);
    auto task = std::packaged_task<R()>{std::move(bound_task)};
    auto ret = task.get_future();
    auto t = std::thread{std::move(task)};
    t.detach();
    return ret;   
}

作为旁注，请避免显式锁定/解锁互斥锁。相反，使用像std::lock_guard或（如果需要）std::unique_lock这样的RAII包装器，以确保即使抛出异常或提前返回也会解锁您的互斥锁：

// The mutex will be unlocked automatically when the function returns.
std::lock_guard<std::mutex> lock{_preprocessingMutex};

if (!_preprocessingUpToDate) {
    _preprocessingUpToDate = true;
    async(std::launch::async, &BorderExtractor::preprocessImage, this, _cachedSettings);
    // No need to call unlock() on the mutex!
} else {
    _preprocessingUpToDate = true;
    _preprocessingActive = false;
    // No need to call unlock() on the mutex!
}

C ++：std :: async和std :: mutex在Linux上导致死锁但在Windows上运行？

1 个答案: