超出范围时互斥锁会解锁吗？

Question

简单的问题 - 基本上，我是否必须解锁互斥锁，或者我可以简单地使用范围运算符并且互斥锁会自动解锁？

即：

{ 
    pthread_mutex_lock (&myMutex); 
    sharedResource++; 
} // my mutex is now unlocked?

或者我应该：

{ 
    pthread_mutex_lock (&myMutex); 
    sharedResource++;
    pthread_mutex_unlock (&myMutex);
}

Answer 1

在您的示例中，互斥锁并没有超出范围；并且编译器无法知道特定函数需要在作用域末尾调用，因此第一个示例不解锁互斥锁。

如果您使用（容易出错的）函数来锁定和解锁互斥锁，那么您需要确保始终调用unlock() - 即使受保护的操作会引发异常。

最好的方法是使用RAII 类来管理锁，就像任何其他需要在使用后释放的资源一样：

class lock_guard {
public:
    explicit lock_guard(mutex & m) : m(m) {mutex_lock(m);}
    ~lock_guard() {mutex_unlock(m);}

    lock_guard(lock_guard const &) = delete;
    void operator=(lock_guard &) = delete;

private:
    mutex & m;
};

// Usage
{
    lock_guard lock(myMutex);
    shared_resource++;
} // mutex is unlocked here (even if an exception was thrown)

在现代 C++ 中，为此使用 std::lock_guard 或 std::unique_lock。

Answer 2

使用 RAII 作用域方法要好得多，因为它保证互斥体即使在遇到异常或提前返回时也将始终解锁。

如果您可以访问 C++11，但您可能会考虑使用 std::atomic<int>，在这种情况下，您不需要锁定它来增加。

Answer 3

在这种情况下，当代码超出范围时，不会解锁互斥锁。

RAII 之后的互斥锁使用这样一个事实，即当非堆分配的对象超出范围时会自动调用析构函数。一旦锁定互斥锁的对象超出范围，它就会解锁互斥锁。对于您的代码，在大括号的范围内没有分配任何对象，因此一旦范围结束，互斥锁就不可能被解锁。

例如，使用 Qt 库中的 QMutexLocker，您可以确保在作用域结束时解锁互斥锁：

{
    QMutexLocker locker(myMutex);
    if(checkSomething())
    {
        return;
    }
    doSomething();
}

这段代码类似于：

{
    mutex_lock(myMutex);
    if(checkSomething())
    {
        mutex_unlock(myMutex);
        return;
    }
    doSomething();
    mutex_unlock(myMutex);
}

尽管正如 Brian Neal 指出的那样，它并不能安全地处理 checkSomething() 和 doSomething() 抛出异常的情况。

Qt 的 QMutexLocker 的替代方案是 STD 的 std::lock_guard。