c++ - 在 C++ 并发中使用互斥量

Question

尝试了解使用 C++ 进行并发编程的细节。遇到这段代码并无法理解一行代码。附件是详细信息:

template<typename T>
class threadsafe_stack
{

private:
    std::stack<T> data;
    mutable std::mutex m;
public:
    threadsafe_stack(){}
    threadsafe_stack(const threadsafe_stack& other)
    {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(other.m);  
    //////////////////why <1>locking other.m not this->m <2> or locking both
    data=other.data;
    }
    // some other codes
}

Answer 1

这是因为 threadsafe_stack 类的 this 实例是第一次构造，所以你可以确定没有其他人正在访问它的字段，所以它不会需要使用 this->mutex。但是，当时其他人可能正在使用 other 实例，因此最好使用该互斥锁来保护 other 的 data来自并发访问的字段。

也就是说，您看到的代码的复制构造函数是在基于其他实例构造对象时调用的，例如:

threadsafe_stack copy_of_stack{ original_stack };

现在，在复制构造函数的执行完成之前，没有其他人能够在 copy_of_stack 实例的上下文中调用方法。

每个 threadsafe_stack 的互斥量字段旨在防止并发访问互斥量所属实例的内容。

现在，假设有一些其他线程在 original_stack 实例上运行:

while (true)
{
    original_stack.push(123);
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
}

push 方法如下所示:

void threadsafe_stack<T>::push(const T& value)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock{ this->m };
    data.push(value);
}

如您所见，每个push 操作都会保护它自己的 data 字段。 copy_of_stack 实例的复制构造函数正在访问字段 data 的相同实例。使用相同的互斥锁 使得访问在访问data 字段方面互斥。换句话说:在 data = other.data; 此时没有其他人可以访问 data，但是有人可以访问 other.data ，这就是为什么我们只锁定一个(那个 other 的)互斥体。