Рассмотрим еще ситуацию удаления узла В, расположенного между А и С. Если поток захватывает мьютекс В раньше, чем мьютексы А и С, то возможна взаимоблокировка с потоком, который обходит список. Такой поток попытается сначала захватить мьютекс А или С (в зависимости от направления обхода), но потом обнаружит, что не может захватить мьютекс В, потому что поток, выполняющий удаление, удерживает этот мьютекс, пытаясь в то же время захватить мьютексы А и С.
Предотвратить в этом случае взаимоблокировку можно, определив порядок обхода, так что поток всегда должен захватывать мьютекс А раньше мьютекса В, а мьютекс В раньше мьютекса С. Это устранило бы возможность взаимоблокировки, но ценой запрета обхода в обратном направлении. Подобные соглашения можно принять и для других структур данных.
Пользуйтесь иерархией блокировок
Являясь частным случаем фиксированного порядка захвата мьютексов, иерархия блокировок в то же время позволяет проверить соблюдение данного соглашения во время выполнения. Идея в том, чтобы разбить приложение на отдельные слои и выявить все мьютексы, которые могут быть захвачены в каждом слое. Программе будет отказано в попытке захватить мьютекс, если она уже удерживает какой-то мьютекс из нижележащего слоя. Чтобы проверить это во время выполнения, следует приписать каждому мьютексу номер слоя и вести учет мьютексам, захваченным каждым потоком. В следующем листинге приведен пример двух потоков, пользующихся иерархическим мьютексом.
Листинг 3.7. Использование иерархии блокировок для предотвращения взаимоблокировки
>hierarchical_mutex high_level_mutex(10000); ←(1)
>hierarchical_mutex low_level_mutex(5000); ←(2)
>int do_low_level_stuff();
>int low_level_func() {
> std::lock_guard lk(low_level_mutex); ←(3)
> return do_low_level_stuff();
>}
>void high_level_stuff(int some_param);
>void high_level_func() {
> std::lock_guard lk(high_level_mutex); ←(4)
> high_level_stuff(low_level_func()); ←(5)
>}
>void thread_a() { ←(6)
> high_level_func();
>}
>hierarchical_mutex other_mutex(100); ←(7)
>void do_other_stuff();
>void other_stuff() {
> high_level_func(); ←(8)
> do_other_stuff();
>}
>void thread_b() { ←(9)
> std::lock_guard lk(other_mutex); ←(10)
> other_stuff();
>}
Поток >thread_a()(6) соблюдает правила и выполняется беспрепятственно. Напротив, поток >thread_b()(9) нарушает правила, поэтому во время выполнения столкнется с трудностями. Функция
