16.3 線程死鎖
有一個哲學家進餐的問題能夠很好地描述線程死鎖。哲學家進餐的問題是這樣的:有t 多位哲學家一
起用餐，但每人只有一支筷子，當然用一支筷子是無法吃食物的。這時，如果有一位哲學家能將他
的那只筷子交出來，讓其他哲學家先吃，之后，再將一雙筷子交回來，這樣，所有哲學家就都能夠
吃到食物了。但是哲學家們考慮問題時想得比較深，他們擔心把筷子交給別人先吃，那么別人吃完
食物之后，不把筷子交回來的話，自己不就吃不到食物了嗎?所以他們都希望其他人先把筷子交出來，
讓自己先吃。然而由于每位哲學家都這樣想，從而導致每位哲學家都不肯交出筷子，于是所有的哲
學家看著滿桌的美食，可就是吃不到。這就是一個線程死鎖的實例。
對多線程為說，如果線程1擁有了臨界區對象A，等待臨界區對象B的擁有權，線程 2擁有了臨界區對
象B，等待臨界區對象A的擁有權，這就造成了死鎖。下面通過代碼來演示線程死鎖的發生。我們在
已有的Critical程序上進行修改，結果如例 16-5所示。 
例J 16-5 
#include <Windows . h> 
#inc	lude <iostream.h> 
DWORD WINAPI Fun1Proc( LPVOID lpParameter 11 thread data 
DWORD WINAPI Fun2Proc( 
LPVOID lpParameter 11 thread data 
int tickets=100; 
CRITICAL_SECTION g_csA; 
CRITICAL_SECTION g_csB; 
void main() 
HANDLE hThread1;
HANDLE hThread2; 
hThread1=CreateThread(NULL , 0, Fun1Proc , NULL , 0, NULL); 
hThread2=CreateThread(NULL, 0 , Fun2Proc , NULL , 0 , NULL); 
CloseHandle(hThread1); 
CloseHandle(hThread2); 

InitializeCriticalSection(&g_csA); 
InitializeCriticalSection(&g_csB); ; 
Sleep(4000); 
 
DeleteCriticalSection(&g_csA); 

DeleteCriticalSection(&g_csB); 


DWORD WINAPI Fun1Proc( LPVOID lpParameter // thread data 
while (TRUE) 
EnterCriticalSection(&g_csA); 
Sleep(1); 
EnterCriticalSection(&g_csB); 
if(tickets>0) 

Sleep(1); 
cout<<"threadl sell ticket : "<<tickets--<<endl; 
LeaveCriticalSection(&g_csB); 
LeaveCriticalSection(&g_csA); 

} 
else 
{
LeaveCriticalSection(&csa);
LeaveCriticalSection(&csb);
break;
}
}
cout<<"fun1proc is running"<<endl;
return 0; 

DWORD WINAPI Fun2Proc( LPVOID lpPararneter // thread data 
while (TRUE) 
EnterCriticalSection(&g_csB); 
Sleep (1) ; 
EnterCriticalSection(&g_csA); 
if(tickets>0) 

{ 
Sleep (1) ; 
cout<<"thread2 sell ticket : "<<tickets--<<endl; 
LeaveCriticalSection(&g_csA) ; 
LeaveCriticalSection(&g_csB) ; 

else 
LeaveCriticalSection(&g一cSA) ; 
LeaveCriticalSection(&g_csB); 
break; ' 

cout<<"thread2 is running!"<<endl; 
return 0; 

首先，上述例 16-5所示代碼創建了兩個臨界區對象 :G_csA和 g_csB。在程序中，如果需要對某一種
資源進行保護的話，就可以構建一個臨界區對象。這與現實生活中的情況是一樣的，例如如果在程
序中想要保護電話這種資源的話，那就構建一個臨界區對象來實現，就好像建立一個電話亭一樣:
如果在程序中還想訪問自動柜員機這種資源的話，就可以再創建一個臨界區對象，對自動柜員機這
種資源進行保護。
接著，上述例 16-5所示代碼在 main函數中，調用 InitializeCriticalSection函數對新創建的兩
個臨界區對象 G_csA和 G_csB都進行了初始化，并在程序退出前調用 DeleteCritical Section函數釋
放這兩個臨界區對象(已經沒有任何線程擁有它們了)的所有資源。
然后，在線程 1中調用 EnterCriticalSection函數先請求臨界區對象: g_csA的所有權，當得到該
所有權后，再去請求臨界區對象 =ιcsB的所有權。當線程 1訪問完保護的資源后，調用
LeaveCriticalSection函數釋放兩個臨界區對象的所有權。注意 z因為調用 LeaveCriticalSection
函數時，該函數會立即返回，并不會導致線程等待，所以釋放臨界區對象所有權的順序是無所謂的。
對線程 2來說，官先請求臨界區對象 g_csB的所有權，然后再去等待臨界區對象 ιcsA的所有權。在
訪問完保護的資源之后，釋放所有臨界區對象的所有權。 
下面，我們來分析上述程序的執行過程。當線程 1得到臨界區對象 g_csA的所有權之后，調用 Sleep
函數，該線程將睡眠 lms，放棄執行機會。于是，操作系統會選擇線程 2執行，該線程首先等待的
是臨界區對象 g_csB的所有權，當它得到該所有權之后，調用 Sleep函數，讓線程 2也睡眠 lms。
于是，輪到線程 1執行，這時它需要等待臨界區對象 ιcsB的所有權。然而這時臨界區對象 g_csB己
經被線程 2所擁有，因此線程 l就會等待。當線程 1等待時，線程 2開始執行，這時它需要等待臨
界區對象 ιcsA的所有權。然而臨界區對象 ιcsA的所有權己經被線程 1所擁有，因此線程 2也進入
等待狀態。這樣就導致線程 1和線程 2都在等待對方交出臨界區對象的所有權，于是就造成了死鎖。
我們可以運行這時的 CriticaJ程序，將會看到如圖 16.4所示的結果。可以看到，線程 l和線程 2
都沒有執行關鍵代碼段中的代碼，說明它們都沒有得到所需的臨界區對象的所有權。

圖 16 .4線程死鎖結果

因此在利用多線程技術編寫程序的過程中，在實現線程同步時一定要多加注意，應避免發生線程死
鎖。