std::lock_guard<std::mutex> 和 if constexpr 块的问题

Question

有一个类模板

Foo<T>

。对于某些特定类型，函数应该使用

lock_guard

。 这是示例代码：

#include <type_traits>
#include <mutex>
#include <vector>

template<typename T> 
class Foo {
public:
    void do_something(int k) {

        if constexpr(std::is_same_v<T, NeedMutexType>) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx_);
        }

        resource_.push_back(k);
        // code for task with resource_ ...
    }

private:
    std::mutex mtx_;
    std::vector<int> resource_;
};

std::lock_guard

将在 if constexpr 范围的末尾被破坏。 （如有不妥，请指正。）

为了处理这个问题，我可以将下面带有

resource_

的任务代码复制到 if constexpr 范围内，或者只使用原始的

std::mutex

，例如

mtx_.lock()

&

mtx_.unlock()

代替。

有什么方法可以用

std::lock_guard

处理这个问题吗？谢谢。

Answer 1

也许 std::conditional 可以来拯救这里，如果你需要经常做这种事情。

template<class Mutex>
struct FakeLockGuard { FakeLockGuard(Mutex&){} };

template<typename T, class Mutex = std::mutex>
using OptionalLock = typename std::conditional<
    std::is_same_v<T, NeedMutexType>,
    std::lock_guard<Mutex>,
    FakeLockGuard<Mutex>>::type;

这里我们定义了一个什么都不做的类模板，其构造方式与

std::lock_guard

相同。然后，我们将其与

std::conditional

结合使用，根据类型检查的结果选择

std::lock_guard

或

FakeLockGuard

。

现在您可以按如下方式使用它：

template<typename T> 
class Foo {
public:
    void do_something(int k)
    {
        OptionalLock<T> lock(mtx_);
        resource_.push_back(k);
        // ...
    }

private:
    std::mutex mtx_;
    std::vector<int> resource_;
};

您可以通过在

FakeLockGuard

构造函数中设置断点或使其输出一些内容来轻松验证它是否有效。

这就是你如何让它在编译时工作。但是我认为正如您已经提到的那样，您可以简单地构造一个

unique_lock

然后有条件地锁定它。这样做的好处是对于必须使用您的代码的任何人来说都更加清晰。最后，就看你觉得哪个最合适了。

Answer 2

只需在解锁状态下构建锁，然后再锁定：

template<typename T> 
class Foo {
public:
    void do_something(int k) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_, std::defer_lock);
        if constexpr(std::is_same_v<T, NeedMutexType>) {
            lock.lock();
        }

        resource_.push_back(k);
        // code for task with resource_ ...
    }

private:
    std::mutex mtx_;
    std::vector<int> resource_;
}

请注意，您需要为此使用

std::unique_lock

，因为

std::lock_guard

无法解锁