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_;
};

将会std::lock_guard在 if constexpr 范围的末尾被破坏。（如果不正确，请纠正。）

为了处理这个问题，我可以将下面的任务代码复制resource_到 if constexpr 范围中，或者只使用原始的，std::mutex例如mtx_.lock()& mtx_.unlock()。

有什么方法可以处理这个问题std::lock_guard吗？谢谢。

Answer 1

只需在解锁状态下构造锁，然后再将其锁定：

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std::unique_lock为此使用，因为std::lock_guard无法解锁构建

Answer 2

如果您需要经常做这种事情，也许std::conditional可以在这里救援。

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;

在这里，我们定义了一个不执行任何操作的类模板，其构造方式与std::lock_guard. 然后，我们使用 withstd::conditional来选择 或std::lock_guard，FakeLockGuard具体取决于类型检查的结果。

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_;
};

您可以通过在构造函数中设置断点FakeLockGuard或使其输出某些内容来轻松验证其是否有效。

这就是如何让它在编译时工作。但我认为正如您已经提到的，您可以简单地构造 a unique_lock，然后有条件地锁定它。这样做的好处是让任何需要使用你的代码的人都更加清楚。最后，就看你认为最合适的了。