Как исправить проблему, если мьютекс является локальной переменной?

Мьютекс, объявленный как локальная переменная в функции, будет уничтожен при выходе из этой функции, что может привести к состоянию гонки или неопределенному поведению при попытке доступа к защищаемому ресурсу из других потоков.

Для исправления проблемы необходимо обеспечить жизненный цикл мьютекса, который охватывает весь период использования защищаемого ресурса всеми потоками. Возможные решения:

1. Объявить мьютекс глобально или статически:

   • Глобальный мьютекс доступен из любой части программы.
   • Статический мьютекс внутри функции или класса сохраняет свое состояние на протяжении всего времени жизни программы.

   cpp

2. Объявить мьютекс как член класса или структуры:

   • Если ресурс является членом класса/структуры, то и защищающий его мьютекс должен быть членом того же класса/структуры. Это обеспечивает инкапсуляцию.

   cpp

3. Использовать умные указатели или RAII-обертки для управления жизненным циклом мьютекса:

   • В более сложных сценариях, где ресурс и его мьютекс создаются динамически, можно использовать std::shared_ptr или std::unique_ptr для управления их временем жизни.
   • RAII (Resource Acquisition Is Initialization) подход, например, с std::lock_guard или std::unique_lock, гарантирует освобождение мьютекса при выходе из области видимости, но не решает проблему локального мьютекса, который сам исчезнет. Однако RAII крайне важен для корректной работы с мьютексами, объявленными с правильным временем жизни.

При выборе решения важно учитывать область видимости ресурса и потоков, которые будут к нему обращаться. Наиболее предпочтительным подходом в объектно-ориентированном дизайне является объявление мьютекса как члена класса, защищающего конкретные данные этого класса.