C++多线程中,mutex用于保护共享数据,避免数据竞争。推荐使用RAII机制的std::lock_guard进行自动加锁解锁,确保异常安全;若需延迟加锁或配合条件变量,则使用更灵活的std::unique_lock;仅在简单场景下使用std::mutex的lock/unlock,但易因异常导致死锁,不推荐手动管理。

在C++多线程编程中,mutex(互斥锁)是保护共享数据、防止多个线程同时访问的关键工具。为了避免数据竞争,我们需要对临界区进行加锁。C++标准库提供了几种方便的机制来管理锁,包括直接使用std::mutex配合lock()/unlock(),以及更安全的RAII风格的std::lock_guard和std::unique_lock。
std::mutex 基本用法
std::mutex是最基本的互斥量类型,它提供lock()和unlock()成员函数。
注意:不建议手动调用lock/unlock,容易因异常或提前return导致死锁。
示例:
#include #include #include std::mutex mtx;int shared_data = 0;void unsafe_increment() { mtx.lock(); // 手动加锁 ++shared_data; std::cout << "Value: " << shared_data << std::endl; mtx.unlock(); // 手动解锁}int main() { std::thread t1(unsafe_increment); std::thread t2(unsafe_increment); t1.join(); t2.join(); return 0;}
std::lock_guard 自动加锁(推荐基础用法)
std::lock_guard是一个RAII(资源获取即初始化)类,在构造时自动加锁,析构时自动解锁。即使代码抛出异常,也能保证锁被释放。
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适用于简单的、作用域明确的加锁场景。
修改上面的例子:
#include #include #include std::mutex mtx;int shared_data = 0;void safe_increment() { std::lock_guard guard(mtx); // 构造即加锁 ++shared_data; std::cout << "Value: " << shared_data << std::endl;} // guard离开作用域,自动解锁int main() { std::thread t1(safe_increment); std::thread t2(safe_increment); t1.join(); t2.join(); return 0;}
std::unique_lock 更灵活的锁管理
std::unique_lock比lock_guard更灵活,支持延迟加锁、条件变量、可移动、运行时选择是否加锁等特性。
常见用途:
配合std::condition_variable使用需要在某个条件下才加锁需要临时释放锁再重新获取
示例:延迟加锁与作用域控制
#include #include #include std::mutex mtx;int shared_data = 0;void complex_operation() { std::unique_lock lock(mtx, std::defer_lock); // 不立即加锁 // 做一些不需要锁的操作 std::cout << "Preparing..." << std::endl; // 需要访问共享数据时再加锁 lock.lock(); ++shared_data; std::cout << "Value: " << shared_data << std::endl; // lock.unlock(); 可以手动释放} // 离开作用域自动释放(如果还持有)int main() { std::thread t1(complex_operation); std::thread t2(complex_operation); t1.join(); t2.join(); return 0;}
如何选择:lock_guard vs unique_lock
基本原则:
如果只是简单地在作用域内加锁,用std::lock_guard —— 更轻量、高效如果需要延迟加锁、条件变量、或中途释放锁,用std::unique_lock
性能上lock_guard略优,因为它不支持移动、也不保存“是否已加锁”的状态,而unique_lock有轻微开销。
基本上就这些。掌握这三种方式,就能写出安全又高效的C++多线程代码。关键是优先使用RAII封装,避免手动管理锁。
以上就是C++ mutex互斥锁怎么用_C++ lock_guard与unique_lock加锁教程的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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