确保当前线程持有 C++11 互斥锁

Question

有没有办法判断 C++11 中的当前线程是否持有互斥锁？特别是我想确保 class 中的某些函数仅在调用线程持有对象的锁（通过 std::lock_guard、std::unique_lock 或类似的东西）时被调用， std::mutex 是一个成员变量。

为了避免在对象被广泛使用时重复锁定和解锁，锁定 mutex 的责任需要由调用者承担，不能在每个单独的函数中，如果当前线程当调用这些函数中的任何一个时，mutex 没有锁定，我想抛出异常。

看来我不能只使用 std::try_lock 然后根据需要进行解锁，因为如果当前线程已经持有锁，std::try_lock 的行为是未定义的。

Answer 1

只需在您的代码中使用 recursive mutex 和 lock/unlock，就像您在没有上层锁保证的情况下所做的那样。然后将 mutex 也提供给可以使用它（或不使用它）的调用代码。

最重要的是，如果上层没有锁定，您的代码仍然可以完美运行，尽管速度可能会降低。如果上层确实锁定，这只不过是检查它是否拥有锁和引用计数 increment/decrement，与您计划执行的开销类似。

C++ 标准库中（当前）没有定义任何接口，允许您检查互斥体是否被锁定以及您是否是所有者。

Answer 2

我建议这样做的方法是让只能在持有互斥量时调用的函数引用 std::unique_lock 或 std::lock_guard。在 unique_lock 的情况下，您可能还想断言它实际上持有锁。

这将利用编译器来执行您的要求。

大概这些函数是您的 class 内部/私有的，并且您有面向用户的函数获取锁然后调用这些函数。如果是这样，有一个额外的参数不会污染面向 API.

的用户

大致如下：

// public
void A::public_function() {
   std::lock_guard<std::mutex> l(m_mutex);
   // ... do stuff
   b(l);
   // ... do more stuff
}

// private
void A::b(std::lock_guard const& l) {
   // ... do stuff that requires holding the mutex
}

如果您需要使用 unique_lock，只需在您的函数中断言 l.owns_lock() 为真（以防您想抛出异常）。

我对递归互斥锁的经验是，它们很容易让你不认真对待你的锁策略和所有权。而且他们以后可能会咬你。参见 this post。

确保当前线程持有 C++11 互斥锁

Ensuring that current thread holds a lock on a C++11 mutex

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