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为什么boost::递归mutex不能按预期工作?

recursive-mutex mutex locking boost c++

Kjir · 技术社区 · 15 年前

我有一个自定义类,它使用boost mutex和这样的锁(仅相关部分):

template<class T> class FFTBuf
{
    public:
        FFTBuf(); 
        [...]
        void lock();
        void unlock();
    private:
        T *_dst;
        int _siglen;
        int _processed_sums;
        int _expected_sums;
        int _assigned_sources;
        bool _written;
        boost::recursive_mutex _mut;
        boost::unique_lock<boost::recursive_mutex> _lock;
};

template<class T> FFTBuf<T>::FFTBuf() : _dst(NULL), _siglen(0),
    _expected_sums(1), _processed_sums(0), _assigned_sources(0),
    _written(false), _lock(_mut, boost::defer_lock_t())
{
}

template<class T> void FFTBuf<T>::lock()
{
    std::cerr << "Locking" << std::endl;
    _lock.lock();
    std::cerr << "Locked" << std::endl;
}

template<class T> void FFTBuf<T>::unlock()
{
    std::cerr << "Unlocking" << std::endl;
    _lock.unlock();
}

如果我试图锁定对象不止一次 从同一条线 ,我得到一个异常(锁定错误):

#include "fft_buf.hpp"

int main( void ) {
    FFTBuf<int> b( 256 );
    b.lock();
    b.lock();
    b.unlock();
    b.unlock();

    return 0;
}

这是输出:

sb@dex $ ./src/test
Locking
Locked
Locking
terminate called after throwing an instance of 'boost::lock_error'
   what(): boost::lock_error
zsh: abort    ./src/test

为什么会这样?我对某些概念理解不正确吗?

3 回复 | 直到 15 年前

Sergey Kurenkov 15 年前

试试这个:

template<class T> void FFTBuf<T>::lock()
{
    std::cerr << "Locking" << std::endl;
     _mut.lock();
    std::cerr << "Locked" << std::endl;
}

template<class T> void FFTBuf<T>::unlock()
{
    std::cerr << "Unlocking" << std::endl;
    _mut.unlock();
}

您使用唯一锁的同一个实例 _lock 两次,这是个问题。您要么直接使用递归互斥体的方法lock()和unock(),要么使用两个不同的惟一锁实例,如foe示例 _锁定 和 _lock_2 ;

更新

我想补充一点,你的类有公共方法 lock() 和 unlock() 在我看来,在一个真正的程序中,这是一个坏主意。在一个真正的程序中作为类的成员拥有唯一的锁通常是一个坏主意。

Matthieu M. 15 年前

顾名思义,互斥体是 recursive 但锁不是。

也就是说,这里有一个设计问题。最好不要从外面接近锁止操作。

class SynchronizedInt
{
public:
  explicit SynchronizedInt(int i = 0): mData(i) {}

  int get() const
  {
    lock_type lock(mMutex);
    toolbox::ignore_unused_variable_warning(lock);

    return mData;
  }

  void set(int i)
  {
    lock_type lock(mMutex);
    toolbox::ignore_unused_variable_warning(lock);

    mData = i;
  }


private:
  typedef boost::recursive_mutex mutex_type;
  typedef boost::unique_lock<mutex_type> lock_type;

  int mData;
  mutable mutex_type mMutex;
};

的要点 recursive_mutex 允许在给定线程中进行链锁定,如果在某些情况下有调用彼此的复杂操作,则可能发生这种情况。

例如,让我们添加tweak get:

int SynchronizedInt::UnitializedValue = -1;

int SynchronizedInt::get() const
{
  lock_type lock(mMutex);
  if (mData == UnitializedValue) this->fetchFromCache();
  return mData;
}

void SynchronizedInt::fetchFromCache()
{
  this->set(this->fetchFromCacheImpl());
}

问题出在哪里?

get 获取锁定 mMutex
它叫 fetchFromCache 哪些调用 set
设置 试图获取锁…

如果我们没有 递归互斥 ,这将失败。

fa. 15 年前

锁不应该是受保护资源的一部分,而应该是调用方的一部分,因为您有一个线程调用方。他们必须使用不同的唯一锁。

唯一锁的目的是用raii锁定和释放互斥体,因此您不必显式调用unlock。

当在方法体中声明唯一锁时,它将属于调用线程堆栈。

所以更正确的用法是:

#include <boost/thread/recursive_mutex.hpp>
#include <iostream>

template<class T>
class FFTBuf
{
public :
    FFTBuf()
    {
    }

    // this can be called by any thread
    void exemple() const
    {
        boost::recursive_mutex::scoped_lock lock( mut );
        std::cerr << "Locked" << std::endl;

        // we are safe here
        std::cout << "exemple" << std::endl ;

        std::cerr << "Unlocking ( by RAII)" << std::endl;
    }

    // this is mutable to allow lock of const FFTBuf
    mutable boost::recursive_mutex mut;
};    

int main( void )
{
    FFTBuf< int > b ;

    {
        boost::recursive_mutex::scoped_lock lock1( b.mut );
        std::cerr << "Locking 1" << std::endl;

        // here the mutex is locked 1 times

        {
            boost::recursive_mutex::scoped_lock lock2( b.mut );
            std::cerr << "Locking 2" << std::endl;

            // here the mutex is locked 2 times

            std::cerr << "Auto UnLocking 2 ( by RAII) " << std::endl;
        }

        b.exemple();

        // here the mutex is locked 1 times

        std::cerr << "Auto UnLocking 1 ( by RAII) " << std::endl;
    }

    return 0;
}

注意const方法的互斥体上的变量。

Boost互斥类型有一个作用域锁typedef,这是一个很好的唯一锁类型。