如何使带有互斥体的 C 类可移动且线程安全？

在 C 中处理可移动类型中的互斥体

问题：

由于非std::mutex 的可复制和不可移动性质，持有互斥体的类缺乏默认的移动构造函数，使得创建可移动的线程安全类型变得困难。

解决方案：

要为持有互斥体的 A 类实现线程安全的移动语义，采取以下策略：

移动构造函数：

A(A&& a) {
    WriteLock rhs_lk(a.mut_); // Lock the rhs mutex
    field1_ = std::move(a.field1_); // Move the data
    field2_ = std::move(a.field2_);
}

移动赋值运算符：

A& operator=(A&& a) {
    if (this != &a) {
        WriteLock lhs_lk(mut_, std::defer_lock);
        WriteLock rhs_lk(a.mut_, std::defer_lock);
        std::lock(lhs_lk, rhs_lk);
        field1_ = std::move(a.field1_);
        field2_ = std::move(a.field2_);
    }
    return *this;
}

复制构造函数：

A(const A& a) {
    ReadLock rhs_lk(a.mut_); // Lock the rhs mutex for reading
    field1_ = a.field1_; // Copy the data
    field2_ = a.field2_;
}

复制作业运算符：

A& operator=(const A& a) {
    if (this != &a) {
        WriteLock lhs_lk(mut_, std::defer_lock);
        ReadLock rhs_lk(a.mut_, std::defer_lock);
        std::lock(lhs_lk, rhs_lk);
        field1_ = a.field1_;
        field2_ = a.field2_;
    }
    return *this;
}

其他注意事项：

• 为了方便起见，定义一个 ReadLock 和 WriteLock 类型别名。
• 记住使用 std::lock 锁定两个互斥体以防止移动赋值运算符死锁。
• 考虑在 C 14 中使用 std::shared_timed_mutex 以允许并发读取。
• 使用适当的互斥锁保护访问 A 类内部状态的任何成员函数或自由函数。
• 如有必要，添加数据成员锁来存储ReadLock和WriteLock对象，以避免在执行过程中默认构造成员正在复制。

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