确保当前线程持有C++11互斥锁。

Question

是否有一种方法可以判断C++11中的当前线程是否持有互斥锁？特别是，我希望确保类中的某些函数只在调用线程持有对象的锁(通过std::lock_guard、std::unique_lock或类似的方法)时调用，而std::mutex是成员变量。

为了避免在大量使用对象时重复锁定和解锁，锁定mutex的责任需要由调用方负责，不能在每个单独的函数中执行，而且如果当前线程在调用这些函数时没有锁定mutex，我想抛出一个异常。

看来，我不能只使用std::try_lock，并在必要时使用解锁，因为如果当前线程已经持有锁，则std::try_lock的行为是未定义的。

Answer 1

我建议这样做的方法是，只有在保存互斥对象时才能调用函数，并引用std::unique_lock或std::lock_guard。对于unique_lock，您可能还想断言它实际上持有锁。

这将利用编译器强制执行您的需求。

假设这些函数对您的类是内部的/私有的，并且您有面向用户的函数来获取锁，然后调用这些锁。如果是这样的话，增加一个参数不会污染面向API的用户。

类似于这样的东西：

// 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，只需断言l.owns_lock()在您的函数中是真的(以防您想抛出异常)。

我使用递归互斥的经验是，它们可以使您的锁策略和所有权不像它应有的那样严肃。他们可能会在稍后咬你。见这帖子。

Answer 2

只需在代码中使用递归互斥和锁/解锁，就像在没有高级锁保证的情况下那样。然后向可以使用(或不使用)调用代码的人提供mutex。

最重要的是，如果上层不锁定，您的代码仍将完美地工作，尽管速度可能会降低。如果上层确实锁定了，这将仅仅是一个检查，如果它拥有锁和一个refcount增量/减少，类似于您计划做的事情。

C++标准库中没有(当前)定义的接口，它允许您检查互斥锁是否被锁定，并且您是所有者。