C++ 对于具有互斥对象的类，无异常交换和移动

一般来说，声明掉期并移动noexcept是一种好的做法，因为它允许提供一些例外保证。 同时，编写线程安全类通常意味着添加一个互斥锁，以保护内部资源不受竞争的影响。 如果我想为这样一个类实现交换函数，简单的解决方案是以安全的方式锁定交换的两个参数的资源，然后执行资源交换，例如，在对这个问题的回答中清楚地回答了这个问题：

这种算法的问题在于互斥锁不是noexcept，因此严格来说，swap不能是noexcept。有没有一种解决方案可以安全地用互斥交换一个类的两个对象

我想到的唯一可能性是将资源存储为句柄，这样交换就变成了一个简单的指针交换，可以原子化地完成。 否则，可以将锁异常视为不可恢复的错误，它无论如何都会终止程序，但是这个解决方案就像是将灰尘放在地毯下的一种方式。 编辑： 从评论中可以看出，我知道互斥体引发的异常不是任意的，但问题可以重新表述为：

当互斥锁实际上是一个不可恢复的操作系统问题时，是否有可靠的实践来限制互斥锁可能引发的情况？ 我想到的是，在交换算法中，检查要交换的两个对象是否不相同。这是一种明显的死锁情况，在最佳情况下会触发异常，但很容易检查。

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有没有其他类似的触发器可以安全地检查，以使交换函数健壮，并且几乎不例外于所有重要的情况？

在POSIX系统上，

std:：mutex

通常是

pthread\u mutex\t

的薄包装，在以下情况下，锁定和解锁功能可能会失败：

• 试图获取已拥有的锁
• 互斥对象未初始化或已被销毁

以上两个都是C++中的UB，甚至不能保证由POSIX返回。在Windows上，如果

std:：mutex

是

SRWLOCK

的包装器，则两者都是UB

因此，似乎允许

lock

和

unlock

函数抛出的主要目的是发出程序错误的信号，而不是让程序员期望并处理它们

建议的锁定模式证实了这一点：析构函数是

noexcept（true）

，但应该调用

unlock

，即

noexcept（false）

。这意味着如果

unlock

函数引发异常，则整个程序将通过

std:：terminate

终止

本标准还提到：

成员报告的错误代码（如果有）的错误条件 互斥类型的功能应为：

（4.1）

资源不可用\u请重试

-如果有任何本机句柄类型 不可用

（4.2）-

不允许操作

-如果螺纹没有 执行该操作的权限

（4.3）

无效的\u参数

-如果任何本机句柄类型被操纵为 部分互斥结构不正确

理论上，您可能会遇到

操作\u不允许的
错误，但发生这种情况的情况并未在标准中真正定义

因此，除非您在与
std:：mutex
使用相关的程序中导致UB，或者在某些特定于操作系统的场景中使用mutex，否则
lock
和
unlock
的高质量实现决不能抛出

在常见的实现中，至少有一种可能是低质量的：
std:：mutex
在旧版本的Windows（我认为Windows XP和更早版本）中的
CRITICAL_部分
上实现，在争用期间未能延迟分配内部事件后可能抛出。另一方面，甚至更早的版本也在初始化期间分配了此事件以防止以后失败，因此
std:：mutex:：mutex
构造函数可能需要抛出此事件（即使在标准中它是
noexcept（true）
）.
在POSIX系统上，
std:：mutex
通常是
pthread\u mutex\t
的薄包装，在以下情况下，锁定和解锁功能可能会失败：


试图获取已拥有的锁
互斥对象未初始化或已被销毁

以上两个都是C++中的UB，甚至不能保证由POSIX返回。在Windows上，如果
std:：mutex
是
SRWLOCK
的包装器，则两者都是UB

因此，似乎允许
lock
和
unlock
函数抛出的主要目的是发出程序错误的信号，而不是让程序员期望并处理它们

建议的锁定模式证实了这一点：析构函数是
noexcept（true）
，但应该调用
unlock
，即
noexcept（false）
。这意味着如果
unlock
函数引发异常，则整个程序将通过
std:：terminate
终止

本标准还提到：

成员报告的错误代码（如果有）的错误条件
互斥类型的功能应为：

（4.1）
资源不可用\u请重试
-如果有任何本机句柄类型
不可用

（4.2）-
不允许操作
-如果螺纹没有
执行该操作的权限

（4.3）
无效的\u参数
-如果任何本机句柄类型被操纵为
部分互斥结构不正确

理论上，您可能会遇到
操作\u不允许的
错误，但发生这种情况时