死锁的产生未必因为“锁”
虽然锁是产生死锁的一般原因，但也不排除死锁出现在其他地方。无锁的情况下，仅需要每个std::thread对象调用join()，两个线程就能产生死锁。这种情况下，没有线程可以继续运行，因为他们正在互相等待。这种情况很常见，一个线程会等待另一个线程，其他线程同时也会等待第一个线程结束，所以三个或更多线程的互相等待也会发生死锁。
解决死锁的一些建议
- 避免嵌套锁
- 避免在持有锁时调用用户提供的代码（因为你并不清楚用户想要做什么）
- 使用固定顺序获取锁
- 使用锁的层次结构
什么是锁的层次结构？
锁的层次的意义在于提供对运行时约定是否被坚持的检查。这个建议需要对你的应用进行分层，并且识别在给定层上所有可上锁的互斥量。
当代码试图对一个互斥量上锁，在该层锁已被低层持有时，上锁是不允许的。你可以在运行时对其进行检查，通过分配层数到每个互斥量上，以及记录被每个线程上锁的互斥量。
hierarchical_mutex high_level_mutex(10000);
hierarchical_mutex low_level_mutex(5000);
int do_low_level_stuff();
int low_level_func()
{
std::lock_guard<hierarchical_mutex> lk(low_level_func);
return do_low_level_stuff();
}
void high_level_stuff(int some_param);
void high_level_func()
{
std::lock_guard<hierarchical_mutex> lk(high_level_mutex);
high_level_stuff(low_level_func());
// 高层级内部嵌套低层级锁是完全ok的，反之是不允许的
}
void thread_a()
{
high_level_func();
}
std::lock_guard<>模板与用户定义的互斥量类型一起使用。虽然hierarchical_mutex不是C++标准的一部分，但是它写起来很容易
下面原封不动贴出《C++并发编程》书中hierarchical_mutex的简单的实现
class hierarchical_mutex
{
std::mutex internal_mutex;
unsigned long const hierarchy_value;
unsigned long previous_hierarchy_value;
static thread_local unsigned long this_thread_hierarchy_value;
void check_for_hierarchy_violation()
{
if(this_thread_hierarchy_value <= hierarchy_value) {
throw std::logic_error(“mutex hierarchy violated”);
}
}
void update_hierarchy_value()
{
previous_hierarchy_value=this_thread_hierarchy_value;
this_thread_hierarchy_value=hierarchy_value;
}
public:
explicit hierarchical_mutex(unsigned long value):
hierarchy_value(value),
previous_hierarchy_value(0)
{}
void lock()
{
check_for_hierarchy_violation();
internal_mutex.lock();
update_hierarchy_value();
}
void unlock()
{
this_thread_hierarchy_value=previous_hierarchy_value;
internal_mutex.unlock();
}
void try_lock()
{
check_for_hierarchy_violation();
if(!internal_mutex.try_lock())
return false;
update_hierarchy_value();
return true;
}
};
thread_local unsigned long hierarchical_mutex::this_thread_hierarchy_value(ULONG_MAX);