为什么两次锁定std::mutex会导致“未定义行为”？

Question

为什么两次锁定std::mutex会导致“未定义行为”？

c++c++11mutexundefined-behavior

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根据这篇文章：

如果在同一线程中两次锁定非递归互斥量而在中间没有解锁，则会发生未定义行为。

我的非常幼稚的想法是为什么他们不只是返回一个错误呢?这必须是UB的原因吗？

- Jesse Good

你可能想要使用默认内存顺序的atomic_flag。它没有数据竞争，也不像mutex在多次解锁调用时抛出异常（而且我要补充的是，会无法控制地中止...）。或者，还有atomic（例如atomic [bool]或atomic [int]（带有三角括号，而不是[]）），它具有诸如load和compare_exchange_strong之类的好函数。http://www.cplusplus.com/reference/atomic/atomic_flag/ http://www.cplusplus.com/reference/atomic/atomic/ - Andrew

由于mutex可能是使用操作系统本地的mutex实现的，因此不定义在不同操作系统上可能会有什么不同，这样std::mutex就可以成为操作系统提供的mutex的薄包装器。 - Phil1970

2个回答

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未定义行为允许实现以最快/最方便的方式进行操作。例如，非递归互斥锁的高效实现可能是一个单一位，在其中锁定操作是通过循环中的原子比较和交换指令来实现的。如果拥有互斥锁的线程尝试再次锁定它，则会发生死锁，因为它正在等待互斥锁解锁，但由于除了某些线程错误地解锁外，没有其他人可以解锁它，所以该线程将永远等待。

- Geoff Reedy

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- R. Martinho Fernandes · Accepted Answer

因为在正确的程序中这种情况永远不会发生，而对从未发生的事情进行检查是浪费的（并且进行此检查需要存储拥有线程ID，这也是浪费的）。请注意，它没有被定义允许调试实现抛出异常，例如，同时仍允许发布实现尽可能高效。