使用 std::adopt_lock 选项构造后，std::lock_guard 是否释放互斥锁？答案

【问题标题】：Does std::lock_guard release the mutex after constructed with std::adopt_lock option?使用 std::adopt_lock 选项构造后，std::lock_guard 是否释放互斥锁？
【发布时间】：2021-12-02 12:02:25
【问题描述】：

我知道我的问题与Why does std::lock_guard release the lock after using std::adopt_lock? 非常相似，但我看到的行为并非如此。这是我的代码：

#include <mutex>
#include <iostream>
using namespace std;

std::mutex m;
void fun2();
void fun1() {
    cout << "fun1" << endl;
    std::unique_lock<std::mutex> guard(m);
    cout << "lock mutex" << endl;
    fun2();
    if (guard.owns_lock()) {
        cout << "still holds mutex" << endl;
    }
    else {
        cout << "doesn't hold mutex" << endl;
    }
}
void fun2() {
    std::lock_guard<std::mutex> guard(m, std::adopt_lock);
    cout << "fun2" << endl;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
    fun1();
    return 0;
}

这是我得到的结果：

fun1
lock mutex
fun2
still holds mutex

显然，fun1 中的 unique_lock 仍然持有互斥锁。所以我的问题是“std::lock_guard 在使用std::adopt_lock 选项构造后是否释放互斥锁？”。希望大家能帮我澄清一下这种情况。谢谢。

【问题讨论】：

std::adopt_lock 锁定策略假定线程已经拥有互斥锁的所有权。
但是std::lock_guard退出fun2时会解锁析构函数中的互斥锁吗？
是的，它会，但是fun1 内部的guard 不会知道互斥体状态的变化。在调用fun2 之后，您可以通过在fun1 中调用if (m.try_lock()) cout << "locked\n"; 来检查互斥体状态变化
@TedLyngmo 如果是这样的话，try_lock 里面的fun1 是如何在我之前的评论代码中成功的？
@Harry 在致电fun2 之前，您是否尝试过try_lock？你不是try_locking 正确的事情。 if (guard.try_lock()) cout << "locked\n"; 是正确的 try_lock

标签： c++ multithreading c++11 mutex unique-lock

【解决方案1】：

程序有未定义的行为。

你创建了两个守卫，他们都认为他们拥有mutex，他们都将拥有unlock。那是UB。

在fun1 中使用m.lock() 而不是使用防护将是使其具有已定义行为的一种方法。

【讨论】：

这是std::lock_guard:~lock_guard(){ _M_device.unlock(); }的析构函数的实现。据我所知，lock_guard 总是调用内部引用互斥锁_M_device 的解锁方法。所以它不会像你说的那样检查条件
@HuyNhatTran 我想人们必须深入挖掘并看看_M_device.unlock() 也做了什么。我面前没有那个。不过我会暂时删除它。你让我不确定:-)
C++20 标准明确表示析构函数~lock_guard() 应该（好像）调用pm.unlock()。 adopt_lock 案例也不例外。请参阅 thread.lock.guard p7。
@NateEldredge 确实如此。我更新了答案。

【解决方案2】：

当您构造std::unique_lock 来管理互斥锁时，您应该坚持使用它，除非您首先使用std::unique_lock::release 打破std::unique_lock 与互斥锁的关联。在您的示例中，当它仍然由 std::unique_lock 管理时，您触摸了原始互斥锁，这是错误的。

【讨论】：

哦，我现在明白了。我已经阅读了std::unique_lock 的实现，发现std::unique_lock::owns_lock 返回了互斥锁的先前状态（当我调用std::unique_lock<std::mutex> guard(m) 时为true）。退出fun2时不知道互斥锁已解锁。谢谢你^^