std::timed_mutex::try_lock_for 立即失敗

Question

我第一次使用std::timed_mutex ，它的行為方式與我預期的不同。 它似乎立即失敗，而不是等待互斥鎖。 我以毫秒為單位提供鎖定超時（如此處所示http://www.cplusplus.com/reference/mutex/timed_mutex/try_lock_for/ ）。 但是對try_lock_for()的調用立即失敗。

這是處理鎖定和解鎖互斥量的 class：

  const unsigned int DEFAULT_MUTEX_WAIT_TIME_MS = 5 * 60 * 1000;

  class ScopedTimedMutexLock
  {
  public:
     ScopedTimedMutexLock(std::timed_mutex* sourceMutex, unsigned int numWaitMilliseconds=DEFAULT_MUTEX_WAIT_TIME_MS)
        m_mutex(sourceMutex)
     {
        if( !m_mutex->try_lock_for( std::chrono::milliseconds(numWaitMilliseconds) ) )
        {
           std::string message = "Timeout attempting to acquire mutex lock for ";
           message += Conversion::toString(numWaitMilliseconds);
           message += "ms";
           throw MutexException(message);
        }
     }
     ~ScopedTimedMutexLock()
     {
        m_mutex->unlock();
     }
  private:
     std::timed_mutex* m_mutex;
  };

這就是它被使用的地方：

  void  CommandService::Process( RequestType& request )
  {
     unsigned long callTime =
        std::chrono::duration_cast< std::chrono::milliseconds >(
           std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()
        ).count();

     try
     {
        ScopedTimedMutexLock lock( m_classMutex, request.getLockWaitTimeMs(DEFAULT_MUTEX_WAIT_TIME_MS) );
        // ... command processing code goes here
     }
     catch( MutexException& mutexException )
     {
        unsigned long catchTime =
           std::chrono::duration_cast< std::chrono::milliseconds >(
              std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()
           ).count();
        cout << "The following error occured while attempting to process command"
             << "\n   call  time: " << callTime
             << "\n   catch time: " << catchTime;
        cout << mutexException.description();
     }
  }

這是控制台 output：

The following error occured while attempting to process command
   call  time: 1131268914
   catch time: 1131268914
Timeout attempting to acquire mutex lock for 300000ms

知道哪里出了問題嗎？ 轉換為std::chrono::milliseconds是否正確？ 如何讓try_lock_for()等待鎖？

附加信息：對try_lock_for()的調用並不總是立即失敗。 多次調用獲得了鎖，一切都按預期進行。 我看到的失敗是斷斷續續的。 有關失敗原因的詳細信息，請參閱下面的答案。

Answer 1

只是給遲到的人一點點獎勵。 非常感謝您的幫助！

得到完全相同的行為（僅在 std::shared_timed_mutex 中）。 經過一番挖掘后發現，如果同一個線程已經對互斥鎖進行了獨占鎖定，那么try_lock_for()和try_lock_until()都會立即失敗，基本上可以節省測試損壞代碼的時間。

已使用 gcc-9、gcc-10、clang-10 和 clang-12 進行測試。

沒有測試其他可能的組合，例如請求排他鎖而不是共享鎖或請求共享鎖而不是任何排他/共享鎖。

Answer 2

在http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/timed_mutex/try_lock_for的 try_lock_for()描述中提到了問題的根本原因。 在說明的末尾說：

與try_lock（）一樣，即使在timeout_duration期間的某個時間點，互斥鎖沒有被任何其他線程鎖定，也允許該函數錯誤地失敗並返回false。

我天真地假設只有兩種可能的結果：（1）該函數在該時間段內獲取了鎖定，或者（2）該函數在等待時間過去之后失敗了。 但是還有另一種可能性，（3）該功能在較短時間內無緣無故失敗。 TL; DR，我不好。

我通過重寫ScopedTimedMutexLock構造函數以在try_lock()上循環直到獲得鎖或超過了等待時間限制來解決了這個問題。

 ScopedTimedMutexLock(std::timed_mutex* sourceMutex, unsigned int numWaitMilliseconds=DEFAULT_MUTEX_WAIT_TIME_MS)
    m_mutex(sourceMutex)
 {
    const unsigned SLEEP_TIME_MS = 5;
    bool isLocked = false;
    unsigned long startMS = now();
    while( now() - startMS < numWaitMilliseconds && !isLocked )
    {
       isLocked = m_sourceMutex->try_lock();
       if( !isLocked )
       {
          std::this_thread::sleep_for(
              std::chrono::milliseconds(SLEEP_TIME_MS));
       }
    }
    if( !isLocked )
    {
       std::string message = "Timeout attempting to acquire mutex lock for ";
       message += Conversion::toString(numWaitMilliseconds);
       message += "ms";
       throw MutexException(message);
    }
 }

now()的定義如下：

  private:
     unsigned long now() {
        return std::chrono::duration_cast< std::chrono::milliseconds >(
            std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch() ).count();
     }