lock_guard是否保护返回值？

Question

我对lock_guard和返回值有疑问。我想用一些代码来说明我的问题：

class Semaphore
{
public:
    Semaphore() = delete;
    Semaphore(int n);

    /**
     * Increases semaphore by one.
     */
    void up()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lg(m_);
        ++n_;
    }

    /**
     * Decreases semaphore by one.
     */
    void down()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lg(m_);
        --n_;
    }

    /**
     * Returns the underlying value of the semaphore.
     */
    int get1() const
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lg(m_);
        int tmp = n_;
        return tmp;
    }

    /**
     * Returns the underlying value of the semaphore.
     */
    int get2() const
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lg(m_);
        return n_;
    }

private:
    mutable std::mutex m_;
    int n_;
};

上面的类是Semaphore的简单实现。哪种get方法是线程安全的？ get2是否足够好还是我必须使用get1？我必须将内部值n_复制到临时变量还是可以立即将其返回？

此帖子归结为以下问题：lock_guard是否保护我的返回值？

Answer 1

get2()足以保护返回值。

n_由值返回，因此将使用您的return n_语句复制该变量以返回给调用方。您的lock_guard将确保n_不会被更改，直到将该副本返回给调用方，然后销毁该副本，从而释放锁定。

Answer 2

从在n_上没有数据争夺的意义上来说，它们都是安全的。在lock_guard被销毁之前，首先构造返回值。

但是，您的类方法不能以线程安全的方式使用。

[如果有任何线程先调用down()，然后又调用get()，则不能保证在这两个调用之间（没有锁的情况下）另一个线程可能不会先获得锁。

您必须在锁定互斥锁且无中断的同时修改并返回该值。因此，up()和down()必须返回n_。不应有get()功能。