Question

简介：对于同步，C＃提供System.Threading.Monitor类，提供线程同步例程，例如Enter()，Exit()，TryEnter()等

此外，还有lock语句确保在关键代码块被丢弃时，通过正常执行流或异常来锁定锁：

private static readonly obj = new Object();

lock(obj) {
   ...
}

问题：在C ++中，为此目的，我们得到了RAII包装器std::lock_guard和std::unique_lock，它们不适用于Monitor类，而是适用于类型Lockable概念。但是，我认为这种方法在语法上比C＃实现它的方式更弱，原因如下：

您使用无法重复使用的变量名污染本地范围。这可以通过添加新的范围来抵消，例如

  {
      std::unique_lock<std::mutex> lck{ mtx };
      ...
  }

但我发现这种符号看起来很尴尬。更让我感到困扰的是这是有效的C ++：

std::unique_lock<std::mutex>{ mtx ]; // note there is no name to the lock!
...

因此，如果忘记给锁定卫士一个正确的名字，这个陈述将被解释为一个名为＆＃34; mtx＆＃34;的变量声明。类型std::unique_lock<std::mutex>，没有任何锁定！

我想在C ++中实现类似C＃的lock语句。在C ++ 17中，这可以很容易地完成：

#define LOCK(mutex) if(std::lock_guard<decltype(mutex)> My_Lock_{ mutex }; true)

std::mutex mtx;
LOCK(mtx) {
   ...
}

问：我如何在C ++ 11/14中实现它？

Answer 1

暂且不说＆＃34;如果你这样做＆＃34;，请按照以下方式：

虽然它并不完全相同，因为它需要一个分号，它足够接近我觉得我可能会呈现它。这个纯C ++ 14解决方案基本上只是定义宏来启动一个立即执行的lambda：

template<typename MTX>
struct my_lock_holder {
    MTX& mtx;
    my_lock_holder(MTX& m) : mtx{m} {}
};

template<typename MTX, typename F>
void operator+(my_lock_holder<MTX>&& h, F&& f) {
    std::lock_guard<MTX> guard{h.mtx};
    std::forward<F>(f)();
}

#define LOCK(mtx) my_lock_holder<decltype(mtx)>{mtx} + [&]

my_lock_holder稍后会获取互斥锁参考，并允许我们重载operator+。这个想法是操作员创建警卫并执行lambda。正如您所看到的，宏定义了一个默认的引用捕获，因此lambda将能够引用封闭范围内的任何内容。然后它非常直接：

std::mutex mtx;
LOCK(mtx) {

}; // Note the semi-colon

你可以看到它构建 live 。

Answer 2

受到StoryTeller的好主意的启发，我认为自己找到了一个可行的解决方案，尽管它有点像＆＃34; hack＆＃34;：

template <typename T>
struct Weird_lock final : private std::lock_guard<T> {
    bool flip;
    Weird_lock(T& m) : std::lock_guard<T>{ m }, flip{ true } { }

    operator bool() noexcept {
        bool old = flip;
        flip = false;
        return old;
    }
};

#define LOCK(mutex) for(Weird_lock<decltype(mutex)> W__l__{ mutex }; W__l__;)

好消息是它最终不需要分号。不好的是需要额外的bool，但是从我在godbolt.org中看到的情况来看，编译器无论如何都会优化它。

Answer 3

我建议你这样做：

#define UNIQUE_NAME(name) name##__COUNTER__
#define LOCK(mutex) std::lock_guard<decltype(mutex)> UNIQUE_NAME(My_Lock){ mutex };

使用 COUNTER 预处理程序符号将生成一个您根本不关心的唯一变量名称。

在C ++中模拟C＃lock语句

3 个答案: