一、死锁问题
当一个多线程程序中存在多个互斥资源时，就有可能造成死锁。比如有两个线程T1和T2,两个互斥锁A和B，线程T1拿到了锁A，在等待锁B，一直到等到B才能往下执行，释放锁A，而此时线程T2拿到了锁B，在等待锁A，一直到等到A才能往下执行，然后释放锁B。即线程T1和T2在等对方持有的锁，又都不肯释放锁，这时候线程T1和T2就会一直等下去了，在等待，永远在等待。这就是死锁。
下面是死锁代码的示例
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtxA;
std::mutex mtxB;
void threadT1()
{
std::unique_lock<std::mutex> lockA(mtxA);
std::cout << "threasT1 got mtxA" << std::endl;
// 线程1睡眠2s再获取锁B，保证锁B先被线程2获取，模拟死锁问题的发生
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
std::cout << "threasT1 try to get mtxB" << std::endl;
std::unique_lock<std::mutex> lockB(mtxB);
std::cout << "threasT1 got mtxB" << std::endl;
std::cout << "threasT1 quit" << std::endl;
}
void threadT2()
{
std::unique_lock<std::mutex> lockB(mtxB);
std::cout << "threasT2 got mtxB" << std::endl;
// 线程2睡眠2s再获取锁A，保证锁A先被线程1获取，模拟死锁问题的发生
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
std::cout << "threasT2 try to get mtxA" << std::endl;
std::unique_lock<std::mutex> lockA(mtxA);
std::cout << "threasT2 got mtxA" << std::endl;
std::cout << "threasT2 quit" << std::endl;
}
int main()
{
std::thread t1(threadT1);
std::thread t2(threadT2);
// main主线程等待所有子线程执行完
t1.join();
t2.join();
std::cout << "threasT1 threasT2 all quit" << std::endl;
system("pause");
return 0;
}运行结果如下图
线程1一直在等待资源B，线程B一直在等待资源A，两个线程都在等待，没有退出。
二、解决方案
由于多个线程获取多个锁资源的时候，顺序不一致导致的死锁问题，那么保证它们获取锁的顺序是一致的，问题就可以解决。针对上面的代码线程1和线程B都先获取A再获取B，修改线程2函数如下。
void threadT2()
{
std::unique_lock<std::mutex> lockA(mtxA);
std::cout << "threasT2 got mtxA" << std::endl;
// 线程2睡眠2s再获取锁A，保证锁A先被线程1获取，模拟死锁问题的发生
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
std::cout << "threasT2 try to get mtxB" << std::endl;
std::unique_lock<std::mutex> lockB(mtxB);
std::cout << "threasT2 got mtxB" << std::endl;
std::cout << "threasT2 quit" << std::endl;
}运行结果如下
三、编写多线程需要注意的问题
多线程问题通常难于复现，难以调查。与其事后修改不如写代码时预防。编写多线程需要注意的问题参考
有以下几点
1、对类中成员函数加读写专用函数，专用函数中加互斥锁进行保护。
2、类中的成员函数要尽量避免在没有保护的情况下对某个成员变量的多次读取或者修改。
3、当一个加锁的函数中调用了另一个加锁函数时要注意检查连个函数的锁，如果是同一把锁，会造成死锁。
4、当一个函数中有多个线程使用多个锁时要检查有没有类似于第一部分相互等待的造成的死锁问题。
5、对于加锁的不可重入的函数，要使用pthread_mutex_trylock
对一个函数加锁，只能保证一个函数不会被多个线程同时执行，但是无法避免多个线程先后执行同一个函数，这时可以使用try_lock函数。该如果互斥锁当前被另一个线程锁定，则该函数将失败并返回false，而不会阻塞。