Программирование на Visual C++. Архив рассылки

Способы обнаружения ошибок

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 CriticalSectionDefaultTimeout в 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.

Ну, а какие у нас альтернативы? Да, пожалуй, только одна. Не использовать API для работы с критическими секциями. Вместо них написать свои собственные. Пусть даже не такие обточенные напильником, как в WindowsNT. Не страшно. Нам это понадобится только в debug-конфигурациях. В release'ах мы будем продолжать использовать оригинальный API от Майкрософт. Для этого напишем несколько функций полностью совместимых по типам и количеству аргументов с "настоящим" API и добавим #define как у MFC для переопределения оператора new в debug-конфигурациях.

Листинг 14. Собственная реализация критических секций

#if defined(_DEBUG) && !defined(_NO_DEADLOCK_TRACE)
#define DEADLOCK_TIMEOUT 30000
#define CS_DEBUG 1

// Создаем на лету событие для операций ожидания,
// но никогда его не освобождаем. Так удобней для отладки
static inline HANDLE _CriticalSectionGetEvent(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 HANDLE ret = pcs->LockSemaphore;
 if (!ret) {
 HANDLE sem = ::CreateEvent(NULL, false, false, NULL);
 ATLASSERT(sem);
 if (!(ret = (HANDLE)::InterlockedCompareExchangePointer(
 &pcs->LockSemaphore, sem, NULL))) ret = sem;
 else ::CloseHandle(sem); // Кто-то успел раньше
 }
 return ret;
}

// Ждем, пока критическая секция не освободится либо время ожидания
// будет превышено
static inline VOID _WaitForCriticalSectionDbg(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 HANDLE sem = _CriticalSectionGetEvent(pcs);
 DWORD dwWait;
 do {
 dwWait = ::WaitForSingleObject(sem, DEADLOCK_TIMEOUT);
 if (WAIT_TIMEOUT == dwWait) {
 ATLTRACE("Critical section timeout (%u msec):"
 " tid 0x%04X owner tid 0x%04X\n", DEADLOCK_TIMEOUT,
 ::GetCurrentThreadId, pcs->OwningThread);
 }
} while(WAIT_TIMEOUT == dwWait);
 ATLASSERT(WAIT_OBJECT_0 == dwWait);
}

// Выставляем событие в активное состояние
static inline VOID _UnWaitCriticalSectionDbg(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 HANDLE sem = _CriticalSectionGetEvent(pcs);
 BOOL b = ::SetEvent(sem);
 ATLASSERT(b);
}

// Заполучем критическую секцию в свое пользование
inline VOID EnterCriticalSectionDbg(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 if (::InterlockedIncrement(&pcs->LockCount)) {
 // LockCount стал больше нуля.
 // Проверяем идентификатор нити
 if (pcs->OwningThread == (HANDLE)::GetCurrentThreadId) {
 // Нить та же самая. Критическая секция наша.
 pcs->RecursionCount++;
 return;
 }
 // Критическая секция занята другой нитью.
 // Придется подождать
 _WaitForCriticalSectionDbg(pcs);
 }
 // Либо критическая секция была "свободна",
 // либо мы дождались. Сохраняем идентификатор текущей нити.
 pcs->OwningThread = (HANDLE)::GetCurrentThreadId;
 pcs->RecursionCount = 1;
}

// Заполучаем критическую секцию если она никем не занята
inline BOOL TryEnterCriticalSectionDbg(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 if (-1L == ::InterlockedCompareExchange(&pcs->LockCount, 0, -1)) {
 // Это первое обращение к критической секции
 pcs->OwningThread = (HANDLE)::GetCurrentThreadId;
 pcs->RecursionCount = 1;
 } else if (pcs->OwningThread == (HANDLE)::GetCurrentThreadId) {
 // Это не первое обращение, но из той же нити
 ::InterlockedIncrement(&pcs->LockCount);
 pcs->RecursionCount++;
 } else return FALSE; // Критическая секция занята другой нитью
 return TRUE;
}

// Освобождаем критическую секцию
inline VOID LeaveCriticalSectionDbg(LPCRITICAL_SECTION pcs) {
 // Проверяем, чтобы идентификатор текущей нити совпадал
 // с идентификатор нити-влядельца.
 // Если это не так, скорее всего мы имеем дело с ошибкой
 ATLASSERT(pcs->OwningThread == (HANDLE)::GetCurrentThreadId);
 if (--pcs->RecursionCount) {
 // Не последний вызов из этой нити.
 // Уменьшаем значение поля LockCount
 ::InterlockedDecrement(&pcs->LockCount);