C++ std::Recursive_mutex 支持 “對同一互斥量進行嵌套加鎖”

使用場景：一個類的不同成員函數之間，存在相互調用的情況， 如果這樣的成員函數作為線程的入口函數時，就會出現在成員函數 func1()中對某個互斥量上鎖，並且， func1()中調用了成員函數 func2() ，實際上 func2()為了保護成員數據，func2()內部也對同一個互斥量上鎖。 在我們對 std::mutex 的使用經驗中， 這樣的情況，必定會導致未定義的行為，從而導致死鎖的產生。

 

C++標准庫為此提供了 std::recursive_mutex 互斥量， 它在具備 std::mutex 的功能之上， 還可以可以支持上面描述的  “對同一個互斥量進行嵌套上鎖” 的能力。

注意：這個 “嵌套鎖”的能力只是在同一線程中， 多個線程間還是保持與 std::mutex 一致的互斥同步能力。

下面分別貼出成員函數存在嵌套調用時 std::recursive_mutex 比 std::mutex 超強的表現能力。

#include <thread>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <chrono>

class Try_Recursive_Mutex
{
    std::mutex   mtx;
    std::recursive_mutex recur_mtx;
    std::chrono::milliseconds sleep_time = std::chrono::milliseconds(1000);
public:
    Try_Recursive_Mutex();

    void fun1(){
        std::lock_guard<std::recursive_mutex> lkgd( recur_mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
        fun2();
    }

    void fun2(){
        std::lock_guard<std::recursive_mutex> lkgd( recur_mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
        fun3();
    }

    void fun3(){
        std::lock_guard<std::recursive_mutex> lkgd( recur_mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
    }
};

 

#include "Try_Recursive_Mutex.h"
#include <QApplication>

int main()
{
    Try_Recursive_Mutex trm;
    std::thread th_1(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
    std::thread th_2(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
    std::thread th_3(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
    th_1.join();
    th_2.join();
    th_3.join();
    return 0;
}

 

運行結果如下：

16:24:34: Starting D:\a_zhm\StudyCode\threadStudy\14_protect_unNormalUpdate_data\build-protect_unNormalUpdate_data-Desktop_Qt_5_9_8_MSVC2015_64bit-Debug\debug\protect_unNormalUpdate_data.exe...

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 528---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 528---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 528---

16:24:43: D:/a_zhm/StudyCode/threadStudy/14_protect_unNormalUpdate_data/build-protect_unNormalUpdate_data-Desktop_Qt_5_9_8_MSVC2015_64bit-Debug/debug/protect_unNormalUpdate_data.exe exited with code 0

 

同樣的情況，我們使用傳統的  std::mutex 來實現，就會出現未定義行為，產生死鎖而導致程序崩潰：

#include <thread>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <chrono>

class Try_Recursive_Mutex
{
    std::mutex   mtx;
    std::recursive_mutex recur_mtx;
    std::chrono::milliseconds sleep_time = std::chrono::milliseconds(1000);
public:
    Try_Recursive_Mutex();

    void fun1(){
        std::lock_guard<std::mutex> lkgd( mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
        fun2();
    }

    void fun2(){
        std::lock_guard<std::mutex> lkgd( mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
        fun3();
    }

    void fun3(){
        std::lock_guard<std::mutex> lkgd( mtx );
        std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<<std::this_thread::get_id()<<"---"<<std::endl;
        std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
    }
};

 

程序的運行情況如下：

 

 

 

總結： 新科技 std::recursive_mutex 就是好用！！！ 特定場合，我們就選用特殊的技術。