Почему boost::recursive_mutex не работает должным образом?

Question

У меня есть собственный класс, который использует бьют-мьютексы и блокировки вроде этого (только соответствующие части):

template<class T> class FFTBuf
{
    public:
        FFTBuf(); 
        [...]
        void lock();
        void unlock();
    private:
        T *_dst;
        int _siglen;
        int _processed_sums;
        int _expected_sums;
        int _assigned_sources;
        bool _written;
        boost::recursive_mutex _mut;
        boost::unique_lock<boost::recursive_mutex> _lock;
};

template<class T> FFTBuf<T>::FFTBuf() : _dst(NULL), _siglen(0),
    _expected_sums(1), _processed_sums(0), _assigned_sources(0),
    _written(false), _lock(_mut, boost::defer_lock_t())
{
}

template<class T> void FFTBuf<T>::lock()
{
    std::cerr << "Locking" << std::endl;
    _lock.lock();
    std::cerr << "Locked" << std::endl;
}

template<class T> void FFTBuf<T>::unlock()
{
    std::cerr << "Unlocking" << std::endl;
    _lock.unlock();
}

Если я несколько раз пытаюсь заблокировать объект из одного и того же потока, я получаю исключение (lock_error):

#include "fft_buf.hpp"

int main( void ) {
    FFTBuf<int> b( 256 );
    b.lock();
    b.lock();
    b.unlock();
    b.unlock();

    return 0;
}

Это вывод:

sb@dex $ ./src/test
Locking
Locked
Locking
terminate called after throwing an instance of 'boost::lock_error'
   what(): boost::lock_error
zsh: abort    ./src/test

Почему это происходит? Я правильно понимаю некоторую концепцию?

Answer 1

Попробуй это:

template<class T> void FFTBuf<T>::lock()
{
    std::cerr << "Locking" << std::endl;
     _mut.lock();
    std::cerr << "Locked" << std::endl;
}

template<class T> void FFTBuf<T>::unlock()
{
    std::cerr << "Unlocking" << std::endl;
    _mut.unlock();
}

Вы используете тот же экземпляр unique_lock _lock дважды, и это проблема. Вы должны либо напрямую использовать методы lock () и unock() рекурсивного мьютекса, либо использовать два разных экземпляра unique_lock, как например враг _lock а также _lock_2;.

Обновить

Я хотел бы добавить, что у вашего класса есть открытые методы lock() а также unlock() и с моей точки зрения в реальной программе это плохая идея. Кроме того, наличие уникального_класса в качестве члена класса в реальной программе часто является плохой идеей.

Answer 2

Как следует из названия, Mutex recursive но блокировки нет.

Тем не менее, у вас есть проблема дизайна. Было бы лучше, если бы операции блокировки были недоступны снаружи.

class SynchronizedInt
{
public:
  explicit SynchronizedInt(int i = 0): mData(i) {}

  int get() const
  {
    lock_type lock(mMutex);
    toolbox::ignore_unused_variable_warning(lock);

    return mData;
  }

  void set(int i)
  {
    lock_type lock(mMutex);
    toolbox::ignore_unused_variable_warning(lock);

    mData = i;
  }


private:
  typedef boost::recursive_mutex mutex_type;
  typedef boost::unique_lock<mutex_type> lock_type;

  int mData;
  mutable mutex_type mMutex;
};

Суть recursive_mutex позволяет блокировать цепочку в заданном потоке, что может произойти, если у вас есть сложные операции, которые в некоторых случаях вызывают друг друга.

Например, давайте добавим твик get:

int SynchronizedInt::UnitializedValue = -1;

int SynchronizedInt::get() const
{
  lock_type lock(mMutex);
  if (mData == UnitializedValue) this->fetchFromCache();
  return mData;
}

void SynchronizedInt::fetchFromCache()
{
  this->set(this->fetchFromCacheImpl());
}

Где здесь проблема?

• get приобретает блокировку на mMutex
• это вызывает fetchFromCache какие звонки set
• set пытается получить замок...

Если бы у нас не было recursive_mutexэто не получится.

Answer 3

Блокировка должна быть не частью защищенного ресурса, а вызывающей стороны, поскольку у вас есть один вызывающий поток. Они должны использовать разные unique_lock.

Цель unique_lock - заблокировать и освободить мьютекс с помощью RAII, поэтому вам не нужно явно вызывать unlock.

Когда unique_lock объявлен внутри тела метода, он будет принадлежать стеку вызывающего потока.

Итак, более правильное использование:

#include <boost/thread/recursive_mutex.hpp>
#include <iostream>

template<class T>
class FFTBuf
{
public :
    FFTBuf()
    {
    }

    // this can be called by any thread
    void exemple() const
    {
        boost::recursive_mutex::scoped_lock lock( mut );
        std::cerr << "Locked" << std::endl;

        // we are safe here
        std::cout << "exemple" << std::endl ;

        std::cerr << "Unlocking ( by RAII)" << std::endl;
    }

    // this is mutable to allow lock of const FFTBuf
    mutable boost::recursive_mutex mut;
};    

int main( void )
{
    FFTBuf< int > b ;

    {
        boost::recursive_mutex::scoped_lock lock1( b.mut );
        std::cerr << "Locking 1" << std::endl;

        // here the mutex is locked 1 times

        {
            boost::recursive_mutex::scoped_lock lock2( b.mut );
            std::cerr << "Locking 2" << std::endl;

            // here the mutex is locked 2 times

            std::cerr << "Auto UnLocking 2 ( by RAII) " << std::endl;
        }

        b.exemple();

        // here the mutex is locked 1 times

        std::cerr << "Auto UnLocking 1 ( by RAII) " << std::endl;
    }

    return 0;
}

Обратите внимание на изменчивость мьютекса для методов const.

А типы буст-мьютекса имеют определение типа scoped_lock, которое является хорошим типом unique_lock.