C++ std::Recursive_mutex 支持 “对同一互斥量进行嵌套加锁”

使用场景：一个类的不同成员函数之间，存在相互调用的情况， 如果这样的成员函数作为线程的入口函数时，就会出现在成员函数 func1()中对某个互斥量上锁，并且， func1()中调用了成员函数 func2() ，实际上 func2()为了保护成员数据，func2()内部也对同一个互斥量上锁。 在我们对 std::mutex 的使用经验中， 这样的情况，必定会导致未定义的行为，从而导致死锁的产生。

C++标准库为此提供了 std::recursive_mutex 互斥量， 它在具备 std::mutex 的功能之上， 还可以可以支持上面描述的  “对同一个互斥量进行嵌套上锁” 的能力。

注意：这个 “嵌套锁”的能力只是在同一线程中， 多个线程间还是保持与 std::mutex 一致的互斥同步能力。

下面分别贴出成员函数存在嵌套调用时 std::recursive_mutex 比 std::mutex 超强的表现能力。

 1 #include 
 2 #include 
 3 #include 
 4 #include 
 5 
 6 class Try_Recursive_Mutex
 7 {
 8     std::mutex   mtx;
 9     std::recursive_mutex recur_mtx;
10     std::chrono::milliseconds sleep_time = std::chrono::milliseconds(1000);
11 public:
12     Try_Recursive_Mutex();
13 
14     void fun1(){
15         std::lock_guard lkgd( recur_mtx );
16         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
17         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
18         fun2();
19     }
20 
21     void fun2(){
22         std::lock_guard lkgd( recur_mtx );
23         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
24         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
25         fun3();
26     }
27 
28     void fun3(){
29         std::lock_guard lkgd( recur_mtx );
30         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
31         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
32     }
33 };

 1 #include "Try_Recursive_Mutex.h"
 2 #include 
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     Try_Recursive_Mutex trm;
 7     std::thread th_1(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
 8     std::thread th_2(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
 9     std::thread th_3(&Try_Recursive_Mutex::fun1, &trm);
10     th_1.join();
11     th_2.join();
12     th_3.join();
13     return 0;
14 }

运行结果如下：

16:24:34: Starting D:\a_zhm\StudyCode\threadStudy\14_protect_unNormalUpdate_data\build-protect_unNormalUpdate_data-Desktop_Qt_5_9_8_MSVC2015_64bit-Debug\debug\protect_unNormalUpdate_data.exe...

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 13484---

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 8224---

Try_Recursive_Mutex::fun1---thread id: 528---

Try_Recursive_Mutex::fun2---thread id: 528---

Try_Recursive_Mutex::fun3---thread id: 528---

16:24:43: D:/a_zhm/StudyCode/threadStudy/14_protect_unNormalUpdate_data/build-protect_unNormalUpdate_data-Desktop_Qt_5_9_8_MSVC2015_64bit-Debug/debug/protect_unNormalUpdate_data.exe exited with code 0

同样的情况，我们使用传统的  std::mutex 来实现，就会出现未定义行为，产生死锁而导致程序崩溃：

 1 #include 
 2 #include 
 3 #include 
 4 #include 
 5 
 6 class Try_Recursive_Mutex
 7 {
 8     std::mutex   mtx;
 9     std::recursive_mutex recur_mtx;
10     std::chrono::milliseconds sleep_time = std::chrono::milliseconds(1000);
11 public:
12     Try_Recursive_Mutex();
13 
14     void fun1(){
15         std::lock_guard lkgd( mtx );
16         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
17         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
18         fun2();
19     }
20 
21     void fun2(){
22         std::lock_guard lkgd( mtx );
23         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
24         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
25         fun3();
26     }
27 
28     void fun3(){
29         std::lock_guard lkgd( mtx );
30         std::cout<<__FUNCTION__<<"---thread id: "<"---"<<std::endl;
31         std::this_thread::sleep_for(sleep_time);
32     }
33 };

程序的运行情况如下：

总结： 新科技 std::recursive_mutex 就是好用！！！ 特定场合，我们就选用特殊的技术。