为线程安全队列的移动构造函数锁定右值参数？

Question

在阅读c++ concurrency in action这本书时，我正在尝试编写一个线程安全队列。

代码：

template<typename T>
class ThreadsafeQueue
{
public:
    using Guard = std::lock_guard<std::mutex>;

    //! default Ctor
    ThreadsafeQueue() = default;

    //! copy Ctor
    ThreadsafeQueue(ThreadsafeQueue const& other)
    {
        Guard g{other.mutex_};
        q_ = other.q_;
    }

    //! move Ctor <----my question
    ThreadsafeQueue(ThreadsafeQueue && other)noexcept
    {
        q_ = std::move(other.q_);
    }

    //! other members...

private:
    std::queue<T> q_;
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable cond_;
};

我的问题是我是否应该在移动构造函数中锁定参数的other.mutex_？为什么？

Answer 1

移动值是一种变异操作。

变异需要独占访问才能避免数据竞争。

因此调用者应该已经持有锁。将对象作为右值传递的调用者知道它将被改变（或者至少承诺接收函数可以这样做）。

现实：这一切都不太可能发生。由于您要移动整个队列，因此您可能处于应用程序的某个位置，该位置仍然（逻辑上）单线程 w.r.t 队列。

只有在可以并发访问之后才需要锁定。

---

这也有点像 catch-22：如何锁定要移动的互斥锁？

• Move constructor for std::mutex

Answer 2

取决于您如何定义 ThreadsafeQueue 的移出状态。我看到了两种合理的常见方式：

• 移出队列为空，可以将新项目推入其中等等。那么你的问题的答案是肯定的。在大多数情况下，我个人更喜欢这个。
• 移出队列处于未指定状态，只能被破坏或分配给它。那么答案是否定的。用户有责任不要从可以在其他地方使用的队列中移动（关于析构函数的想法相同）。