在 C++11 的析构函数中锁定互斥体

我有一些代码需要线程安全和异常安全。下面的代码是我的问题的一个非常简化的版本：

#include <mutex>
#include <thread>

std::mutex mutex;
int n=0;

class Counter{
public:
    Counter(){
        std::lock_guard<std::mutex>guard(mutex);
        n++;}
    ~Counter(){
        std::lock_guard<std::mutex>guard(mutex);//How can I protect here the underlying code to mutex.lock() ?
        n--;}
};

void doSomething(){
    Counter counter;
    //Here I could do something meaningful
}

int numberOfThreadInDoSomething(){
    std::lock_guard<std::mutex>guard(mutex);
    return n;}

我有一个互斥体，需要将其锁定在对象的析构函数中。问题是我的析构函数不应该抛出异常。

我能做些什么 ？

0) 我无法更换n使用原子变量（当然它在这里可以解决问题，但这不是我问题的重点）

1）我可以用自旋锁替换互斥锁

2）我可以尝试将锁定捕获到无限循环中，直到我最终获得锁定而不会引发异常

这些解决方案似乎都不是很有吸引力。你有同样的问题吗？你是怎么解决的？

根据 Adam H. Peterson 的建议，我最终决定编写一个无抛出互斥体：

class NoThrowMutex{
private:
    std::mutex mutex;
    std::atomic_flag flag;
    bool both;
public:
    NoThrowMutex();
    ~NoThrowMutex();
    void lock();
    void unlock();
};

NoThrowMutex::NoThrowMutex():mutex(),flag(),both(false){
    flag.clear(std::memory_order_release);}

NoThrowMutex::~NoThrowMutex(){}

void NoThrowMutex::lock(){
    try{
        mutex.lock();
        while(flag.test_and_set(std::memory_order_acquire));
        both=true;}
    catch(...){
        while(flag.test_and_set(std::memory_order_acquire));
        both=false;}}

void NoThrowMutex::unlock(){
    if(both){mutex.unlock();}
    flag.clear(std::memory_order_release);}

这个想法是有两个互斥体而不是只有一个。真正的互斥锁是用一个实现的自旋互斥锁std::atomic_flag。该自旋互斥体受保护std::mutex这可能会抛出。

在正常情况下，获取标准互斥体并设置标志仅需要一次原子操作的成本。如果标准互斥体不能立即锁定，线程将进入休眠状态。

如果由于任何原因标准互斥体抛出异常，互斥体将进入其旋转模式。发生异常的线程将循环，直到它可以设置标志。由于没有其他线程知道该线程完全绕过了标准互斥锁，因此它们也可能会旋转。

在最坏的情况下，这种锁定机制会降级为自旋锁。大多数时候它的反应就像普通的互斥体一样。