Алекс Jenter - Программирование на Visual C++. Архив рассылки

CScopeLock l(m_lock);

и как-то раз просто пропустил имя у переменной. Получилось

CScopeLock (m_lock);

а что это означает? Компилятор честно сделал вызов конструктора CScopeLock, и тут же уничтожил этот безымянный объект, как и положено по стандарту. Т.е. сразу же после вызова метода Lock() последовал вызов Unlock(), и синхронизация перестала иметь место. Вообще, давать переменным, даже локальным, имена из одной буквы – путь быстрого наступления на всяческие грабли.

СОВЕТ

Если у Вас в процедуре больше одного цикла, то вместо int i, j, k стоит все-таки использовать что-то вроде int nObject, nSection, nRow.

Самая известная из них это блокировка (deadlock) когда две нити пытаются захватить две или более критических секций, причем делают это в разном порядке.

Листинг 10. Взаимоблокировка двух ниток

void Proc1() // Нить #1

{

::EnterCriticalSection(&m_lock1);

// ...

::EnterCriticalSection(&m_lock2);

// ...

::LeaveCriticalSection(&m_lock2);

// ...

::LeaveCriticalSection(&m_lock1);

}

// Нить #2

void Proc2() {

::EnterCriticalSection(&m_lock2);

// ...

::EnterCriticalSection(&m_lock1);

// ...

::LeaveCriticalSection(&m_lock1);

// ...

::LeaveCriticalSection(&m_lock2);

}

Еще могут возникнуть проблемы при… копировании критических секций. Понятно, что вот такой код вряд ли сможет написать программист в здравом уме и памяти:

CRITICAL_SECTION sec1;

CRITICAL_SECTION sec2;

// …

sec1 = sec2;

Из такого присвоения трудно извлечь какую-либо пользу. А вот такой код иногда пишут:

struct SData {

CLock _lock;

DWORD m_dwSmth;

} m_data;

void Proc1(SData& data) {

m_data = data;

}

и все бы хорошо, если бы у структуры SData был конструктор копирования, например такой:

SData(const SData data) {

CScopeLock lock(data.m_lock);

m_dwSmth = data.m_dwSmth;

}

но нет, программист посчитал, что хватит за глаза простого копирования полей и, в результате, переменная m_lock была просто скопирована, хотя именно в этот момент из другой нити она была "захвачена" и значение поля LockCount у нее в этот момент больше либо равен нулю. После вызова ::LeaveCriticalSection() в той нити, у исходной переменной m_lock значение поля LockCount уменьшилось на единицу. А у скопированно переменной – осталось прежним. И любой вызов ::EnterCriticalSection() в этой нити никогда не вернется. Он будет вечно ждать неизвестно чего.

Это только цветочки. С ягодками Вы очень быстро столкнетесь, если попытаетесь написать что-нибудь действительно сложное. Например, ActiveX-объект в многопоточном подразделении (MTA), создаваемый из скрипта, запущенного из-под контейнера, размещенного в однопоточном подразделении (STA). Ни слова не понятно? Не беда. Сейчас я попытаюсь выразить проблему более понятным языком. Итак. Имеется объект, вызывающий методы другого объекта, причем живут они в разных нитях. Вызовы производятся синхронно. Т.е. объект #1 переключает выполнение на нить объекта #2, вызывает метод и переключается обратно на свою нить. При этом выполнение нити #1 приостановлено до тех пор, пока не отработает нить объекта #2. Теперь положим, объект #2 вызывает метод объекта #1 из своей нити. Получается, что управление вернулось в объект #1, но из нити объекта #2. Если объект #1 вызывал метод объекта #2, захватив какую-либо критическую секцию, то при вызове метода объекта #1 тот заблокирует сам себя при повторном входе в ту же критическую секцию.

Листинг 11. Самоблокировка средствами одного объекта

// Нить #1

void IObject1::Proc1() {

// Входим в критическую секцию объекта #1

m_lockObject.Lock();

// Вызываем метод объекта #2, происходит переключение на нить объекта #2

m_pObject2->SomeMethod();

// Сюда мы попадем только по возвращении из

m_pObject2->SomeMethod();

m_lockObject.Unlock();

}

// Нить #2

void IObject2::SomeMethod() {

// Вызываем метод объекта #1 из нити объекта #2

m_pObject1->Proc2();

}

// Нить #2

void IObject1::Proc2() {

// Пытаемся войти в критическую секцию объекта #1

m_lockObject.Lock();

// Сюда мы не попадем никогда

m_lockObject.Unlock();

}

Если бы в примере не было переключения нитей, все вызовы произошли бы в нити объекта #1, и никаких проблем не возникло. Сильно надуманный пример? Ничуть. Именно переключение ниток лежит в основе подразделений COM (apartments). А из этого следует одно очень, очень неприятное правило.

СОВЕТ

Избегайте вызовов каких бы то ни было объектов при захваченных критических секциях.

Помните пример из начала статьи? Так вот, он абсолютно неприемлем в подобных случаях. Его придется переделать на что-то вроде

Листинг 12. Простой пример, не подверженный самоблокировке

// Нить #1

void Proc1() {

m_lockObject.Lock();

CComPtr pObject(m_pObject); // вызов pObject->AddRef();

m_lockObject.Unlock();

if (pObject) pObject->SomeMethod();

}

// Нить #2

void Proc2(IObject *pNewObject) {

m_lockObject.Lock();

m_pObject = pNewobject;

m_lockObject.Unlock();

}

Доступ к объекту остался по-прежнему синхронизован, но вызов SomeMethod(); происходит вне критической секции. Победа? Почти. осталась одна маленькая деталь. Давайте посмотрим, что происходит в Proc2():

void Proc2(IObject *pNewObject) {

m_lockObject.Lock();

if (m_pObject.p) m_pObject.p->Release();

m_pObject.p = pNewobject;

if (m_pObject.p) m_pObject.p->AddRef();

m_lockObject.Unlock();

}

Очевидно, что вызовы m_pObject.p->AddRef(); и m_pObject.p->Release(); происходят внутри критической секции. И если вызов метода AddRef(), как правило, безвреден, то вызов метода Release() может оказаться последнимвызовом Release(), и объект самоуничтожится. В методе FinalRelease() объекта #2 может быть все что угодно, например, освобождение объектов, живущих в других подразделениях. А это опять приведет к переключению ниток и может вызвать самоблокировку объекта #1 по уже известному сценарию. Придется воспользоваться той же техникой, что и в методе Proc1().

// Нить #2 void Proc2(IObject *pNewObject) {

CComPtr pPrevObject;

m_lockObject.Lock();

pPrevObject.Attach(m_pObject.Detach());

m_pObject = pNewobject;

m_lockObject.Unlock(); // pPrevObject.Release();

}

Теперь потенциально последний вызов IObject2::Release() будет осуществлен после выхода из критической секции. А присвоение нового значения по-прежнему синхронизовано с вызовом IObject2::SomeMethod() из нити #1.

Сначала стоит обратить внимание на "официальный" способ обнаружения блокировок. Если бы кроме ::EnterCriticalSection() и ::TryEnterCtiticalSection() существовал бы еще и ::EnterCriticalSectionWithTimeout(), то достаточно было бы просто указать какое-нибудь резонное значение для интервала ожидания, например, 30 секунд. Если критическая секция не освободилась в течение указанного времени, то с очень большой вероятностью она не освободится никогда. Имеет смысл подключить отладчик и посмотреть, что же творится в соседних нитьх. Но увы. Никаких ::EnterCriticalSectionWithTimeout() в Win32 не предусмотрено. Вместо этого есть поле CriticalSectionDefaultTimeoutв структуре IMAGE_LOAD_CONFIG_DIRECTORY32, которое всегда равно нулю и, судя по всему, не используется. Зато используется ключ в реестре "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\CriticalSectionTimeout", который по умолчанию равен 30 суткам, и по истечению этого времени в системный лог попадает строка "RTL: Enter Critical Section Timeout (2 minutes)\nRTL: Pid.Tid XXXX.YYYY, owner tid ZZZZ\nRTL: Re-Waiting\n". К тому же это верно только для систем WindowsNT/2k/XP и только с CheckedBuild. У вас установлен CheckedBuild? Нет? А зря. Вы теряете исключительную возможность увидеть эту замечательную строку.