分配 std::string 时死锁答案

【问题标题】：Deadlocked when allocating an std::string分配 std::string 时死锁
【发布时间】：2010-09-01 18:35:30
【问题描述】：

我有一个运行多个线程的应用程序。我有 2 个线程在尝试分配 std::string 时似乎死锁。检查两个线程的回溯表明，在某些时候有人试图分配一个 std::string，并得到一个 bad_alloc 异常。在其 catch 块中，创建另一个字符串以尝试将调用堆栈写入某个日志文件。同时，另一个线程也在尝试分配一个std::string，然后整个进程就卡住了。

以下是 2 个死锁线程的相关部分：

#0  0x004cf7a2 in _dl_sysinfo_int80 () from /lib/ld-linux.so.2
#1  0x034ba3de in __lll_mutex_lock_wait () from /lib/tls/libpthread.so.0
#2  0x034b700b in _L_mutex_lock_35 () from /lib/tls/libpthread.so.0
#3  0x004e5fd4 in ?? () from /lib/ld-linux.so.2
#4  0x07c9f9bc in ?? () from /.../libstdc++.so.5
#5  0x00000037 in ?? ()
#6  0x07ca1714 in std::__default_alloc_template<true, 0>::_S_free_list () from /.../libstdc++.so.5
#7  0x9b2223a8 in ?? ()
#8  0x07c6ab7e in std::__default_alloc_template<true, 0>::allocate () from /.../libstdc++.so.5
#9  0x07c6ab7e in std::__default_alloc_template<true, 0>::allocate () from /.../libstdc++.so.5
#10 0x07c70b68 in std::string::_Rep::_S_create () from /.../libstdc++.so.5
#11 0x081c5ec0 in std::string::_S_construct<char*> ()
#12 0x081c33a2 in std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::basic_string<char*> ()
#13 0x081c296e in std::basic_stringbuf<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::str ()
#14 0x02af7d7a in os::bad_allocation_t::bad_allocation_t () from /.../libmylib.so 
#15 0x02af84a9 in operator new () from /.../libmylib.so 
#16 0x07c6b0f1 in std::__default_alloc_template<true, 0>::_S_chunk_alloc () from /.../libstdc++.so.5
#17 0x07c6affd in std::__default_alloc_template<true, 0>::_S_refill () from /.../libstdc++.so.5
#18 0x07c6ab6c in std::__default_alloc_template<true, 0>::allocate () from /.../libstdc++.so.5
#19 0x07c78b2f in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::_Rep::_S_create () from /.../libstdc++.so.5
#20 0x07c78c59 in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::_Rep::_M_clone () from /.../libstdc++.so.5
#21 0x07c76996 in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::reserve () from /.../libstdc++.so.5
#22 0x07c76cff in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::append () from /.../libstdc++.so.5

在 #14 中，您看到包装在我自己的异常类中的 bad_alloc 被捕获，然后创建了另一个字符串。
在#15 你看到我自己的操作符 new，它简单地调用 std::malloc，检查它的返回值并在 NULL 时抛出 bad_allocation_t

还有另一个线程：

#0  0x004cf7a2 in _dl_sysinfo_int80 () from /lib/ld-linux.so.2
#1  0x034ba3de in __lll_mutex_lock_wait () from /lib/tls/libpthread.so.0
#2  0x034b700b in _L_mutex_lock_35 () from /lib/tls/libpthread.so.0
#3  0x18f54584 in ?? ()
#4  0x07c9f9bc in ?? () from /.../libstdc++.so.5
#5  0x00000033 in ?? ()
#6  0x07ca1714 in std::__default_alloc_template<true, 0>::_S_free_list () from /.../libstdc++.so.5
#7  0x9b4236c8 in ?? ()
#8  0x07c6ab7e in std::__default_alloc_template<true, 0>::allocate () from /.../libstdc++.so.5
#9  0x07c6ab7e in std::__default_alloc_template<true, 0>::allocate () from /.../libstdc++.so.5
#10 0x07c78b2f in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::_Rep::_S_create () from /.../libstdc++.so.5
#11 0x07c78c59 in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::_Rep::_M_clone () from /.../libstdc++.so.5
#12 0x07c76996 in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::reserve () from /.../libstdc++.so.5
#13 0x07c76cff in std::basic_string<wchar_t, std::char_traits<wchar_t>, std::allocator<wchar_t> >::append () from /.../libstdc++.so.5

谁能提供比我迄今为止收集到的更多的见解？

【问题讨论】：

标签： c++ linux multithreading stl deadlock

【解决方案1】：

尝试从 new 运算符中创建动态分配的字符串可能是一个非常糟糕的主意（尤其是在您无法分配内存之后）。

我猜发生的事情是 std::__default_alloc_template 不能安全地递归使用 - 很可能是因为它已经锁定了第 16-18 帧中的某些数据结构（使用非递归互斥锁）并尝试重新获取相同的互斥锁在第 6 帧中（因为它不是递归互斥锁而死锁）。

【讨论】：

在 gcc 3.3.3 中（似乎在这个版本之后 STL 分配器发生了一些变化）确实有一些锁在 __default_alloc_template 中导致了死锁。

【解决方案2】：

您的问题与this 非常相似。确保您已指定 -D_PTHREADS 和 -D_REENTRANT。希望这会有所帮助。

【讨论】：

但在这种情况下，__default_alloc_template 的第一个参数是 true，这是一个好兆头。