c++ - 使用 std::mutex 实现类交换

Question

假设我们有一个带有 std::mutex 的 class:

class Foo
{
    std::mutex mutex_;
    std::string str_;
    // other members etc
public:
    friend void swap(Foo& lhs, Foo& rhs) noexcept;
}

在这里实现 swap 方法的适当方法是什么？单独锁定每个互斥锁然后交换所有东西是否需要/安全？例如

void swap(Foo& lhs, Foo& rhs) noexcept
{
    using std::swap;
    std::lock_guard<std::mutex> lock_lhs {lhs.mutex_}, lock_rhs {rhs.mutex_};
    swap(ls.str_, rhs.str_);
    // swap everything else
}

我已经看到在 C++17 中，std::lock_guard 将具有 constructor采用多个互斥锁以避免死锁，但我不确定这是否是一个问题？

Answer 1

您可以使用 std::lock() 以非死锁的方式获取锁。

如果你想使用 std::lock_guard，让他们在获得锁后采用锁:

std::lock(lhs.mutex_, rhs.mutex_);
std::lock_guard<std::mutex> lock_a(lhs.mutex_, std::adopt_lock);
std::lock_guard<std::mutex> lock_b(rhs.mutex_, std::adopt_lock);
//swap actions
swap(ls.str_, rhs.str_);

如果您更喜欢 std::unique_lock，则在不加锁的情况下构造它们，然后调用 std::lock() 来锁定它们(这也适用于 std::lock_guard):

std::unique_lock<std::mutex> lock_a(lhs.mutex_, std::defer_lock);
std::unique_lock<std::mutex> lock_b(rhs.mutex_, std::defer_lock);
std::lock(lock_a, lock_b);
//swap actions
swap(ls.str_, rhs.str_);

在这两种情况下，您应该首先测试 lhs 和 rhs 是否是同一个对象，因为将 std::lock 与一个互斥锁一起使用两次是未定义的行为:

if (&lhs == &rhs)
    return;