C#的lock关键字到C++的转换
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【中文标题】C#的lock关键字到C++的转换【英文标题】：Conversion of lock keyword of C# to C++ 【发布时间】：2011-01-03 16:19:22 【问题描述】：如何在 C++ 中实现 C# 的 lock 关键字？ c#中的代码如下：
try
lock (matrixLock)
ThisTransformation.get_Renamed(matrix);
【问题讨论】：
只是为了好玩，托管 C++ 确实有lock，Visual Basic 有 SyncLock，但实际上编译器正在将其转换为 Monitor.Enter(...) 和 Monitor.Exit 调用。
定位到哪个 .net 版本？ lock 的含义会根据可用的 Monitor 重载而有所不同...
那个 try 与 catch 或 finally 相关联吗？捕获来自锁的异常是一种不好的代码气味。锁的重点是保持一致的共享状态不变量，异常的重点是某些不变量被意外违反。两者的结合似乎在酝酿中。如果 catch 被激活，那么锁只是被给了其他人，但 catch 还没有清除违反的状态。
【参考方案1】：
A. - 快速回答
假设您有一个Mutex 和一个Lock 对象（您的里程可能会有所不同）：
#define MY_OWN_LOCK(mm_mutex) \
\
if(bool b_1227F2B8_136B_11E1_973D_7D0B4924019B = false) \
; \
else \
for(Lock lock_1227F2B8_136B_11E1_973D_7D0B4924019B(mm_mutex); \
!b_1227F2B8_136B_11E1_973D_7D0B4924019B; \
b_1227F2B8_136B_11E1_973D_7D0B4924019B = true)
可以用作：
Mutex mutex ;
void foo()
// not locked
MY_OWN_LOCK(mutex)
// locked
// not locked
B. - 详细解答
这取决于您将使用的库。
B.1 - 先决条件
假设你有：
一个Mutex 对象，它有一个lock() 和一个unlock() 方法
一个Lock对象，它有一个以Mutex为参数的构造函数，在构造时调用其lock()方法，在销毁时调用unlock()方法
所以，你有类似的东西：
class Mutex
public :
lock() ;
unlock() ;
// etc.
;
class Lock
Mutex & m_mutex ;
public :
Lock(Mutex & p_mutex) : m_mutex(p_mutex)
this->m_mutex.lock() ;
~Lock()
this->m_mutex.unlock() ;
// etc.
;
B.2 - 原始 C+ 使用
如果你不熟悉 C++ 的 RAII，你的代码会是这样的：
void foo()
// not locked
mutex.lock() ;
// locked !
mutex.unlock() ;
// not locked
这段代码太错误了，我永远不会讨论它（如果需要，谷歌“异常安全”）。
B.3 - 原始 C++ 使用
void foo()
// not locked
Lock lock(mutex) ;
// locked !
// not locked
B.4 - 宏增强 C++ 使用
使用以下宏：
#define LOCK(mm_mutex) \
\
if(bool b = false) \
; \
else \
for(Lock lock(mm_mutex); !b; b = true)
你会写：
void foo()
// not locked
LOCK(mutex)
// locked !
// not locked
B.5 - 为什么这么复杂？
大多数锁宏都依赖于锁对象来进行测试。这要么需要实现Safe Bool Idiom（这对于当前的使用来说太过分了），要么需要将锁定对象强制转换为bool，这给类带来了自己的（大量）缺陷。
在当前实现中，if 用于声明将控制for 的主体执行的布尔值，而for 本身用于声明Lock 对象本身。
我相信这种模式被称为“C++ 变量注入”。
B.6 - 性能？
请注意，您正在锁定某些内容，因此 mutex.lock() 和 mutex.unlock() 中的代码将比宏中的任何内容花费更多的周期。
在非优化构建中，if 和 for 跳转将显示（例如，在可视化调试器上逐步尝试），但在优化构建中，整个 if 和 for 将被优化掉（“原始 C++ 使用”和“宏增强 C++ 使用”生成的程序集没有区别。
B.7 - 注意！！！
上面的宏是为了教育目的而简化的。要在生产代码中使用它，您必须：
“命名空间”宏名称（即在其前面加上某种唯一名称，作为BOOST_FOREACH 宏的BOOST_ 部分）
使布尔值b 和锁定lock 变量“唯一”以确保它们不会与用户代码冲突。我通常为此使用 GUID/UUID 后缀（例如 b_ABCD_ABCD_AB_ABCDEF 和 lock_ABCD_ABCD_AB_ABCDEF）
B.8 - 来源
我第一次在一篇文章中看到了这种模式（我相信是 Andrei Alexandrescu 的文章），事实上，当我偶然发现这个 SO 问题时，我正在寻找它。
:-)
一旦找到来源，我将使用正确的链接更新此答案。
编辑：找到源头！！！
FOR_EACH 和 LOCK，作者 Eric Niebler 和 Anson Tsao：http://drdobbs.com/184401723（或可打印版本 http://drdobbs.com/article/printableArticle.jhtml?articleId=184401723，恕我直言，格式更好） 安全布尔成语，作者 Bjorn Karlsson：http://www.artima.com/cppsource/safebool.html【讨论】：
【参考方案2】：您可以为此使用boost::mutex 和boost::scoped_lock：
boost::mutex matrix_mutex;
// ...
try
boost::scoped_lock lock(matrix_mutex);
// ... everything in this scope is now locked
// ....
您可以使用宏和 for 循环为您提供 lock 关键字，但我强烈建议您不要这样做，因为这会破坏恰好使用 lock 作为标识符的代码。
【讨论】：
大多数 C++ 框架都有类似的东西 - Qt 中的QMutexLocker，MFC 中的 CSingleLock/CMultiLock 等【参考方案3】：
C# lock 关键字不是互斥体。相反，它调用Monitor::Enter() 试试这个。也可以看看MSDN reference。
// Request the lock, and block until it is obtained.
Monitor::Enter(m_inputQueue);
try
// Write your code here.
finally
// Ensure that the lock is released.
Monitor::Exit(m_inputQueue);
注意：此答案假定您的目标是 C++ CLI。
【讨论】：
另见 Eric Lippert 的文章，"Locks and exceptions do not mix."【参考方案4】：我一直在寻找来自 c# 背景的相同内容，并偶然发现了这个问题。我知道它被问到已经很多年了，但现在有了 c++11，你可以使用 std::lock_guard 和语法变得非常类似于c#
你在 c# 中的哪个位置
object syncObj;
...
lock(syncObj) ...
在 c++11 中，您可以使用 mutex 作为同步和 lock_guard，类似于 lock
std::mutex m;
...
std::lock_guard<std::mutex> lock(m);...
如果你
#define lock(mutex) std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex);
那么它看起来真的是一样的:)
【讨论】：
【参考方案5】：这里有你需要的一切：Implementing a lock keyword in C++
C++ 没有 lock 关键字，但你可以自己制作一个。给定一个具有 Lock() 和 Unlock() 成员函数的 Mutex 类（为方便起见，可能还有一个 IsLocked()）大多数 C++ 程序员会立即编写一个 AutoLock，有点像这样：
class AutoLock
public:
AutoLock(Mutex& m): m_mutex(m) m_mutex.Lock();
~AutoLock() m_mutex.Unlock();
operator bool() return m_mutex.IsLocked();
private:
Mutex& m_mutex;
;
这个东西的正常使用是这样的：
AutoLock lock(m_mutex);
// my protected code here
但是通过一个简单的预处理器技巧，您可以使语法与 C# 相同：
#define lock(x) if (!(AutoLock _l = x)); else
【讨论】：
天哪。这太可怕了。除了if (!(AutoLock _l = x)) 在语法上不正确之外，如果你打算用 C++ 编写代码，你应该编写惯用的 C++。【参考方案6】：
C++ 没有 lock 关键字。你可以use a mutex。
【讨论】：
【参考方案7】：你不能，不存在这样的关键字，你会得到最接近的是 boost 的 scoped lock（可以使用 boost 互斥锁）。
【讨论】：
【参考方案8】：我会使用Boost synchronization library。如果由于某种原因你不能，我会像这样破解一些东西：
class CriticalSection
CRITICAL_SECTION m_cs;
public:
CriticalSection()
::InitializeCriticalSection(&m_cs);
~CriticalSection()
::DeleteCriticalSection(&m_cs);
void Lock()
::EnterCriticalSection(&m_cs);
void Unlock()
::LeaveCriticalSection(&m_cs);
;
class CriticalSectionLocker
CriticalSection& m_cs;
bool m_bLocked;
public:
CriticalSectionLocker(CriticalSection& cs, bool bLockNow = true) : m_cs(cs), m_bLocked(bLockNow)
if(bLockNow)
m_cs.Lock();
~CriticalSectionLocker()
if(m_bLocked)
m_cs.Unlock();
void Lock()
m_cs.Lock();
m_bLocked = true;
void Unlock()
m_cs.Unlock();
m_bLocked = false;
;
Caveat Emptor：此代码尚未通过编译器。 YMMV。
此代码允许您执行以下操作：
class SomeClass
CriticalSection m_cs;
SomeResource m_resource;
public:
void SomeOperation()
CriticalSectionLocker lock(m_cs);
m_resource.DoSomething();
;
锁被锁定在SomeClass::SomeOperation()的范围内。如果您不再需要持有锁，您也可以通过调用其Unlock() 方法来释放锁。
此代码绝不是一概而论的。它可以通过模板超棒来整理，并使其足够通用以使用互斥锁和其他操作系统对象。但如果想去那里，我建议改用 boost 库。
【讨论】：
【参考方案9】：您可以使用std::lock_guard
这是该文档中的简化示例：
std::mutex resource_mutex;
...
std::lock_guard<std::mutex> lock(resource_mutex); // The variable name ("lock") doesn't matter since it is not supposed to be used anywhere else.
...
// safe to use resource here
...
【讨论】：
以上是关于C#的lock关键字到C++的转换的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章