如何断言 std::mutex 是否被锁定？

使用 GCC 4.8.2（在 Linux/Debian/Sid 64 位上）-或 GCC 4.9（如果可用）-在 C++11 中-我有一些互斥体

std::mutex gmtx;

^{actually, it is a static member in some class Foo containing both alpha and beta methods below.}

它被锁在alpha like

void alpha(void) {
   std::lock_guard<std::mutex> g(gmtx);
   beta(void);
   // some other work
}

我想办理入住手续beta确实如此gmtx被锁住了：

void beta(void) {
   assert (gmtx.is_locked());
   // some real work
}

^{(notice that is_locked is only called inside assert... It can be very inefficient or even sometimes inaccurate)}

当然，我还有其他函数调用beta, e.g.

void gamma(void) {
   std::lock_guard<std::mutex> g(gmtx);
   beta();
   // some other work
}

but is_locked不存在....我该如何定义它？ （实际上我想确保互斥体已被某些[间接]调用者锁定在同一线程中......）

（我想测试它的原因assert就是它beta可以在其他地方调用）

我无法使用try_lock（除非使用递归互斥体），因为在常见情况下，它会锁定已经锁定的互斥体...（由调用者锁定在同一线程中），这不仅是未定义的行为，而且完全阻塞。

我想避免递归互斥体（比普通互斥体成本更高），除非我真的必须这样做。

^{NB: The real program is a bit more complex. Actually, all the methods are inside a class which maintain a naming bi-directional relation on "items". So I have inside that class a map from items to names and another from names to items. beta would be the internal method adding really a naming, and alpha and gamma would be the methods finding -or adding- an item by its name, or a name by its item.}

^{PS: the real program is not yet released, but should become part of MELT http://gcc-melt.org/ - its future monitor http://gcc.gnu.org/ml/jit/2013-q4/msg00025.html; you can download it (alpha stage, very buggy) from here http://starynkevitch.net/Basile/monimelt-19feb2014.tgz (a temporary location)}

严格来说，问题是关于检查锁定状态std::mutex直接地。但是，如果允许将其封装在一个新类中，则很容易做到：

class mutex :
    public std::mutex
{
public:
#ifndef NDEBUG
    void lock()
    {
        std::mutex::lock();
        m_holder = std::this_thread::get_id(); 
    }
#endif // #ifndef NDEBUG

#ifndef NDEBUG
    void unlock()
    {
        m_holder = std::thread::id();
        std::mutex::unlock();
    }
#endif // #ifndef NDEBUG

#ifndef NDEBUG
    bool try_lock()
    {
        if (std::mutex::try_lock()) {
            m_holder = std::thread::id();
            return true;
        }
        return false;
    }
#endif // #ifndef NDEBUG

#ifndef NDEBUG
    /**
    * @return true iff the mutex is locked by the caller of this method. */
    bool locked_by_caller() const
    {
        return m_holder == std::this_thread::get_id();
    }
#endif // #ifndef NDEBUG

private:
#ifndef NDEBUG
    std::atomic<std::thread::id> m_holder = std::thread::id{};
#endif // #ifndef NDEBUG
};

请注意以下事项：

1. 在发布模式下，这具有零开销std::mutex除了可能的构造/销毁（这对于互斥对象来说不是问题）。
2. The m_holder仅在获取互斥体和释放互斥体之间访问成员。因此互斥体本身充当m_holder。对类型的假设非常弱std::thread::id, locked_by_caller将正常工作。
3. 其他标准库类型，例如std::lock_guard是模板，因此它们可以很好地与这个新类配合使用，因为它满足Mutex https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/Mutex要求。