C++ operator= 在类成员中具有互斥锁

Question

我有一个包含一些变量的类，比如一个列表和一个布尔值，可以由多个线程写入，因此使用它们自己的互斥锁进行保护：

class Motel
{
// [...]
private:
    list<Room> _rooms;
    boost::mutex _rooms_mtx;
    bool _opened;
    boost::mutex _opened_mtx;
}

这段代码的问题是当我需要一个复制构造函数或 operator=（甚至是自动生成的）时，我想将类放在地图中：

boost::map<string, Motel> all_motels;
Motel grenoble(...);
all_motels["Grenoble"] = grenoble;

这是禁止的，因为我们不能复制互斥锁：

/usr/include/boost/thread/pthread/mutex.hpp: In copy constructor ‘project::Motel::Motel(const project::Motel&)’:
/usr/include/boost/thread/pthread/mutex.hpp:33:9: error: ‘boost::mutex::mutex(const boost::mutex&)’ is private

在这种情况下我该怎么办？ 提前谢谢你

Answer 1

这里的常见解决方案是使Motel 不可复制，并且Motel 对象在堆上分配new。使用boost::noncopyable 和智能指针也是一个好主意。

class Motel : private boost::noncopyable
{
// [...]
private:
    list<Room> _rooms;
    boost::mutex _rooms_mtx;
    bool _opened;
    boost::mutex _opened_mtx;
}

boost::map<string, boost::unique_ptr<Motel> > all_motels;
all_motels["Grenoble"].reset(new Motel(...));

Answer 2

您无法复制 boost::mutex （您的错误消息显示 boost 阻止了它，但尝试复制互斥锁是蠕虫的巢穴）。至少您必须为Motel 编写自己的复制构造函数，并且您必须弄清楚如何处理互斥锁。您很可能想自己创建一个互斥锁。

Answer 3

另一种解决方案是使用互斥指针。

private:
    list<Room> _rooms;
    boost::mutex* _rooms_mtx;
    bool _opened;
    boost::mutex* _opened_mtx;
}

顺便说一句，您必须确保尊重这些问题：

• 是否会正确创建互斥锁？
• 能否正确使用互斥锁？

Answer 4

您必须提供一个复制构造函数和一个赋值重载（operator=），它们不是复制互斥体而是复制数据。见this运行示例：

#include <map>
#include <boost/thread/mutex.hpp>


class foo {
public:
    foo() {}
    foo(foo const& cp)
        : data_(cp.data_) {}

    foo& operator=(foo const& cp) {
        data_ = cp.data_;
        return *this;
    }

private:
    boost::mutex mtx_;

    bool data_;
};


int main(int argc, char* argv[]) {
    std::map<int, foo> bar;
    bar[1] = foo();
    return 0;
}

---

但是

互斥体用于共享对象，这不是通过复制它们来完成的。所以通常希望不能复制它们。因此，您应该使用 shared_ptr（std (c++11) 或 boost）。然后你使用 shared_ptr 的映射：

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::map<int, std::shared_ptr<foo>> bar; // untested but you see the point
    bar[1] = std::shared_ptr<foo>(new foo); 
    return 0;
}