单写/多读锁死的原因是什么？

Question

我有一个类实例，被其他线程中的几个类用于通信。

这个类使用一个轻量级读写锁（WinAPI的SRWLOCK）作为同步对象，并使用几个RAII辅助类来实际锁定/解锁它：

static unsigned int readCounter = 0;

class CReadLock
{
public:
    CReadLock(SRWLOCK& Lock) : m_Lock(Lock) { InterlockedIncrement(&readCounter); AcquireSRWLockShared(&m_Lock);  }
    ~CReadLock() {ReleaseSRWLockShared(m_Lock); InterlockedDecrement(&readCounter);}

private:
    SRWLOCK& m_Lock;
};

class CWriteLock
{
public:
    CWriteLock(SRWLOCK& Lock) : m_Lock(Lock) { AcquireSRWLockExclusive(&m_Lock); }
    ~CWriteLock() { ReleaseSRWLockExclusive(&m_Lock); }

private:
    SRWLOCK& m_Lock;
};

问题是整个程序都死锁了。当我暂停死锁的程序时，我看到：

• 一个线程被卡在 AcquireSRWLockExclusive() 中;
• 两个线程被卡在 AcquireSRWLockShared() 中;
• readCounter 全局变量设置为3。

据我所知，造成这种情况的唯一可能原因是 CReadLock 实例的析构函数某些地方没有被调用，因此锁被永久卡住了。然而，这种情况发生的唯一可能原因（就我所知）是由于已经抛出了异常。但事实上并没有抛出异常。我进行了检查。

可能的问题是什么？我应该如何修复（或至少定位原因）？

- obamator

Answer 1

你是否在递归方式中使用了读锁？

void foo()
{
    CReadLock rl(m_lock);
    ...
    bar();
}
void bar()
{
    CReadLock rl(m_lock);
    ...
}
void baz()
{
    CWritedLock rl(m_lock);
    ...
}

如果同时调用foo()和baz()可能会导致死锁：

1. (Thread A) foo locks
2. (Thread B) baz asks to create write lock now all read locks would block until all are released - waits.
3. (Thread A) bar tries to lock and waits because there is pending write lock

如果您有2个线程被卡在读锁上，并且读锁计数器为3，很可能显示一个锁中有递归 - 即一个线程尝试两次获取读锁。

- Artyom

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bar应该只获取锁，对吗？而且如果foo调用baz可能会发生死锁（不知道锁是否可递归）。 - Lol4t0

дёҚеҝ…жӢ…еҝғпјҢWin32 APIзҡ„AcquireSRWLockSharedдёҺPOSIXзҡ„pthread_rwlock_rdlockжҲ–EnterCriticalSectionдёҚеҗҢпјҢе®ғдёҚжҳҜйҖ’еҪ’зҡ„гҖӮ - Artyom

你能证明“baz请求现在创建写锁，所有读锁都会阻塞直到所有锁都被释放-等待”吗？因为MSDN 说：“没有关于请求所有权的线程获得所有权的顺序的保证；SRW锁既不公平也不FIFO。” - Lol4t0

@Lol4t0 这是读写锁的工作方式，为了防止写操作饥饿，一旦请求写锁，就不能获取读锁，读锁将被阻塞，直到所有读锁都被释放。这是常见的实现方式，也是 Win32 API SRWLock 的实现方式。 - Artyom

@Artyom 是的，那似乎就是问题所在了。我将 SRWLock 更改为简单的 CRITICAL_SECTION，现在一切都按预期工作了。谢谢！ - obamator

Answer 2

one thread stuck in AcquireSRWLockExclusive();
two threads stuck in AcquireSRWLockShared();
readCounter global is set to 3.

据我所读，您目前有一个线程持有读锁，一个写线程正在等待该读锁被释放，还有两个读线程正在等待该写线程获取并释放锁。

换句话说，您有一个悬空的读线程，它尚未被销毁，就像您自己所说的那样。在析构函数和构造函数中添加调试打印信息。

- hyde