python - 在 Python 中调用 exit() 时，C++ 析构函数中的互斥锁会导致异常

Question

我有一个应用程序加载了一个 DLL，其中包含一个处理队列中作业的类。为了保持线程安全，只要队列被修改，互斥锁就会被锁定。当应用程序退出并调用析构函数时，互斥锁被锁定以清除队列。

但是，当我在 Python 中加载此 DLL、创建对象的实例并调用 exit()(在 Python 中)时，当互斥体试图锁定时会抛出异常:

Microsoft Visual Studio C Runtime Library has detected a fatal error in python.exe.

我已将析构函数简化为仅在本地创建互斥量并尝试锁定它，并且仍然可以重现问题:

QueueHandler::~QueueHandler(void)
{
    mutex mut; // in reality, this is a member of the class and there are actual operations between lock and unlock
    mut.lock(); // exception here
    mut.unlock();
}

如果我使用未经修改的代码并简单地移除队列操作周围的锁，它就可以正常工作。

这是调用堆栈中看似相关的部分:

KernelBase.dll!RaiseException() Unknown
msvcr120.dll!_CxxThrowException(void * pExceptionObject, const _s__ThrowInfo * pThrowInfo) Line 154 C++
msvcr120.dll!Concurrency::details::SchedulerBase::SchedulerBase(const Concurrency::SchedulerPolicy & policy) Line 149   C++
msvcr120.dll!Concurrency::details:: SchedulerBase::CreateWithoutInitializing(const Concurrency::SchedulerPolicy & policy) Line 285  C++
msvcr120.dll!Concurrency::details:: SchedulerBase::CreateContextFromDefaultScheduler() Line 571 C++
msvcr120.dll!Concurrency::details::SchedulerBase::CurrentContext() Line 404 C++
[Inline Frame] msvcr120.dll!Concurrency::details::LockQueueNode::{ctor (unsigned int) Line 619  C++
msvcr120.dll!Concurrency::critical_section::lock() Line 1031    C++
msvcp120.dll!mtx_do_lock(_Mtx_internal_imp_t * * mtx, const xtime * target) Line 67 C++
--> MyApplication.dll!QueueHandler::~QueueHandler() Line 106    C++
MyApplication.dll!_CRT_INIT(void * hDllHandle, unsigned long dwReason, void * lpreserved) Line 416  C
MyApplication.dll!__DllMainCRTStartup(void * hDllHandle, unsigned long dwReason, void * lpreserved) Line 522    C
ntdll.dll!LdrShutdownProcess()  Unknown
ntdll.dll!RtlExitUserProcess()  Unknown
msvcr100.dll!doexit(int code, int quick, int retcaller) Line 621    C
python27.dll!000000001e13be65() Unknown
...
python27.dll!000000001e043494() Unknown
python.exe!000000001d00119e()   Unknown

问题:

1. 如果这段代码在我正常退出我的应用程序(关闭 GUI)时有效，为什么当我从 Pyton exit() 时它会有所不同？
2. 是否有“更正确”的退出 Python 的方法？
3. 这可能与所使用的互斥锁/锁的类型有关吗？
4. 我什至需要在我的析构函数中用队列操作锁定该部分吗？或者不用锁就可以删除队列中的对象？

编辑:MCVE: QueueHandlerApp - 运行应用程序或运行 script.py 来演示问题。

Answer 1

Some people, when confronted with a problem, think, "I know, I'll use lazy initialization." Now they have two problems.

这是 std::mutex 的 MSVC 实现中的错误。在 MSVC14 之前，std::mutex 和 std::condition_variable 会懒惰地执行一些内部初始化。这本身就不好，但由于 how modules are deinitialized on Windows 而变得更糟.

该错误已在 MSVC14 (Visual Studio 2015) 中修复 - std::mutex 被重写为在内部使用 SRWLock。 SRWLock 是一个没有附加依赖项的简单原语。它仅依赖于原子指令和 Keyed Events系统调用。由于内核与用户空间隔离，SRWLock 无论在何处使用，都应该无缝运行。

您似乎正在使用 MSVC12 (Visual Studio 2013)。您应该切换到 MSVC14 (Visual Studio 2015) 或改用 Boost.Thread。

在 MSVC12 及更早版本上，std::mutex 实际上存在很多问题。有些与 CRT 中使用的实际实现有关，其他(据我所知)是由 Windows 7 中的错误引起的，并已在 Windows 8 中修复。