c++ - 带有重复参数的 Scoped_lock

Question

我使用 std::scoped_lock 来保护多线程环境中的对象对。但我发现 scoped_lock 如果两个参数相同，会导致死锁(在 Visual Studio 和 gcc 中)。例如，

#include <mutex>

struct S
{
    mutable std::mutex m;
    int v = 0;
    S & operator = ( const S & b )
    {
        std::scoped_lock l( m, b.m );
        v = b.v;
        return * this;
    }
};

int main()
{
    S a;
    a = a; //deadlock here!
}

我看到标准要求“如果 MutexTypes 之一不是递归互斥体，并且当前线程已经拥有......中的相应参数，则行为未定义”，请参阅
https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/scoped_lock/scoped_lock
但是在我的示例中，在形式上，互斥锁在 scoped_locked 之前没有锁定。那么这是预期的程序行为吗？

Answer 1

你真正害怕的现象是“自我死锁”。它发生在同时满足 2 个条件时:

同 线程调用 重复 mutex.lock() 在同一个互斥对象上，

并且那个互斥体属于非递归类型，不支持这种递归锁定。

在 C++ 中，您有 2 种类型的互斥锁:

std::mutex 是非递归类型 - 它更快并且需要更少的资源，

std::recursive_mutex 是递归类型 - 它更安全但需要更多资源。

现在让我们将这些知识应用到您的具体示例中:

在您的情况下，避免“ 自我死锁 ”的明显方法是避免“ 自我分配 ”。为此，只需添加额外的检查:

 S & operator = ( const S & b ) 
 {
     if (this != &b) // check it is not self assignment
     {
         std::scoped_lock l( m, b.m );
         v = b.v;
     }
     return * this;
 }

如果这是您 的唯一用法互斥锁 ，你可以确定递归“自死锁”永远不会发生。所以，这是最好和最便宜的解决方案。

如果您要添加其他“同步”方法，当互斥量已经通过调用线程持有时调用当前方法，那么(并且仅在这种情况下)您确实需要替换 std::mutex 类型为 std::recursive_mutex .