malloc 失败会导致死锁或竞争条件吗？

Question

摘自教科书:

One small tricky issue arises if malloc() happens to fail (a rare case); in this case, the code must also release the lock before failing the insert.

给出的例子:

int List_Insert(list_t *L, int key) {
    pthread_mutex_lock(&L->lock);
    node_t *new = malloc(sizeof(node_t));
    if (new == NULL) {
       perror("malloc");
       pthread_mutex_unlock(&L->lock);
       return -1; // fail
    }
    new->key  = key;
    new->next = L->head;
    L->head   = new;
    pthread_mutex_unlock(&L->lock);
    return 0; // success
}

这会起作用。(认为其他一切都很完美)

如果我这样写，会导致死锁吗？多个线程可以访问共享内存(竞争条件)吗？我试图了解当 malloc 在已获取锁的线程中失败时到底会发生什么。我不需要正确的解决方案，我想知道已获取锁的线程中 malloc 失败的解释/最终结果。假设所有其他功能均已正确实现。

int List_Insert(list_t *L, int key) {
    pthread_mutex_lock(&L->lock);
    node_t *new = malloc(sizeof(node_t));
    new->key  = key;
    new->next = L->head;
    L->head   = new;
    pthread_mutex_unlock(&L->lock);
    return 0; // success
}

Answer 1

malloc() 失败对锁定、数据竞争等没有直接影响。您的文本实际上并未调用 malloc() 失败作为特殊情况；这只是它正在讨论的代码中可能出现的故障模式。

要点是，一旦获取了互斥锁，线程就必须确保释放它，即使发生任何类型的故障也是如此。如果它不这样做，那么此后任何其他线程都将无法获取互斥体；这可能会产生死锁，但实际上是否会产生死锁取决于许多其他因素。

因此，教科书区分了它的好例子和这个糟糕的替代方案:

int List_Insert(list_t *L, int key) {
    pthread_mutex_lock(&L->lock);
    node_t *new = malloc(sizeof(node_t));
    if (new == NULL) {
       perror("malloc");
       // BAD BAD BAD: function exits without unlocking the mutex!!!
       return -1; // fail
    }
    // ...
    pthread_mutex_unlock(&L->lock);
    return 0; // success
}

不言而喻(但无论如何我都会说)，如果 malloc() 失败(如返回 NULL 所示)，它不会提供任何您可以使用的内存使用。完全忽略检查 malloc() 失败是一个完全不同的问题。