Quais são as formas de evitar deadlocks em aplicações multithread?

Os bloqueios mútuos (deadlocks) ocorrem quando dois ou mais threads esperam uns pelos outros, mantendo recursos, e nenhum consegue continuar. Para evitá-los, podem-se usar as seguintes abordagens:

• Evitar bloqueios aninhados: minimizar a quantidade de mutexes adquiridos simultaneamente.
• Ordenar a aquisição de recursos: sempre adquirir os mutexes na mesma ordem em todos os threads.
• Usar timeouts na aquisição de bloqueios: se um recurso não estiver disponível, o thread libera os já adquiridos e tenta novamente.
• Aplicar algoritmos de detecção e recuperação: verificar periodicamente a presença de deadlocks e agir de acordo.
• Usar primitivas de sincronização de nível superior: por exemplo, estruturas de dados sem bloqueio ou operações atômicas.

Exemplo de ordenação de recursos:

std::mutex mtx1, mtx2;

void thread_func() {
    std::lock(mtx1, mtx2); // Adquire ambos os mutexes simultaneamente
    std::lock_guard<std::mutex> lock1(mtx1, std::adopt_lock);
    std::lock_guard<std::mutex> lock2(mtx2, std::adopt_lock);
    // Trabalhar com recursos
}

O uso de std::lock ajuda a evitar deadlocks ao adquirir múltiplos mutexes.