如何在同一个线程上使用同一个互斥锁两次锁定？

Question

我有这个类（简化）：

 // thing.h

#include <mutex>

class Thing
{
public:
    void process();
    void inner();

private:
    std::mutex lock;
};

// thing.cpp

#include "Thing.h"

using namespace std;

void Thing::process()
{
    lock_guard<mutex> locking(lock);

    inner();
}

void Thing::inner()
{
    lock_guard<mutex> locking(lock);
}

如果我调用处理，我会得到一个异常：

 Microsoft C++ exception: std::system_error at memory location 0x006FF16C.

锁定同一线程中的同一锁会导致此异常。我怎么能做到这一点，没有例外？我想过添加一个标志：

 volatile bool alreadyLocked;

将内部更改为：

 void Thing::inner()
{
     if (!alreadyLocked)
     {
         lock_guard<mutex> locking(lock);
         alreadyLocked = true;
         ...something magic happens here...
         alreadyLocked = false;
     }
}

然而，这感觉很脆弱……有没有正确的方法来做到这一点？

原文由 imekon 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

首先， volatile 变量 不是线程安全的。您必须使用 std::atomic<T> 才能拥有线程安全的变量。 volatile 与线程安全无关。

要解决您的问题，您可以使用 std::recursive_mutex ，可以从同一个线程多次锁定/解锁。

来自 cppreference：

调用线程在成功调用 lock 或 try_lock 时开始拥有 recursive_mutex 一段时间。在此期间，线程可能会额外调用 lock 或 try_lock 。当线程进行匹配数量的解锁调用时，所有权期结束。

当一个线程拥有一个 recursive_mutex 时，所有其他线程将阻塞（对于调用 lock ）或接收一个错误的返回值（对于 try_lock ）声称拥有 recursive_mutex 。

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此外，请考虑重构您的代码，以便不需要两次锁定互斥锁。改进您的设计可能会避免这个问题。

原文由 Vittorio Romeo 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议