正确使用std::mutex和std::lock_guard是C++多线程同步的基础,通过RAII机制避免死锁,确保共享数据安全。

在C++多线程编程中,std::mutex 是最常用的同步机制之一,用于保护共享数据,防止多个线程同时访问造成数据竞争。正确使用互斥锁是编写安全多线程程序的基础。
1. 包含头文件并声明互斥锁
使用互斥锁前,需要包含 头文件,并定义一个 std::mutex 对象:
#include #include #include std::mutex mtx; // 全局互斥锁int shared_data = 0;
这个互斥锁可以是全局变量、类成员变量,或局部静态变量,取决于共享数据的范围。
2. 使用 lock() 和 unlock() 手动加锁解锁
最基本的用法是在线程函数中调用 lock() 加锁,操作完共享资源后调用 unlock() 解锁:
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void unsafe_increment() { mtx.lock(); // 加锁 ++shared_data; // 操作共享数据 std::cout << "Value: " << shared_data << "n"; mtx.unlock(); // 解锁}
这种方式容易出错,比如忘记 unlock() 或者在 unlock 前发生异常,会导致死锁。因此不推荐直接使用。
3. 推荐方式:使用 std::lock_guard 自动管理锁
std::lock_guard 是RAII(资源获取即初始化)风格的锁管理类,构造时自动加锁,析构时自动解锁:
void safe_increment() { std::lock_guard guard(mtx); ++shared_data; std::cout << "Value: " << shared_data << "n"; // 离开作用域时自动释放锁}
代码更安全,即使抛出异常也能保证解锁 写法简洁,避免人为疏漏 是实际开发中最常见的用法
4. 更灵活的选择:std::unique_lock
如果需要延迟加锁、条件变量配合或手动控制解锁时机,可以使用 std::unique_lock:
std::unique_lock ulock(mtx, std::defer_lock);// do something else...ulock.lock(); // 手动加锁// 操作共享资源ulock.unlock(); // 可提前释放// 其他操作...// 析构时仍会检查是否已解锁
支持延迟加锁(std::defer_lock) 可转移所有权 常与 std::condition_variable 配合使用
5. 实际多线程示例
下面是一个完整的例子,创建多个线程安全地递增共享变量:
#include #include #include #include std::mutex mtx;int counter = 0;void worker(int id) { for (int i = 0; i < 1000; ++i) { std::lock_guard guard(mtx); ++counter; }}int main() { std::vector threads; for (int i = 0; i < 10; ++i) { threads.emplace_back(worker, i); } for (auto& t : threads) { t.join(); } std::cout << "Final counter value: " << counter << "n"; return 0;}
输出结果始终为 10000,说明互斥锁有效防止了数据竞争。
基本上就这些。掌握 mutex 和 lock_guard 的组合使用,就能应对大多数多线程同步场景。关键是避免裸调用 lock/unlock,优先使用 RAII 封装,确保程序健壮性。
以上就是c++++中mutex(互斥锁)怎么使用_c++多线程互斥锁用法详解的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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