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C++11多线程同步std::mutex和std::lock_guard使用

P粉602998670

P粉602998670

发布时间：2025-09-19 11:33:01

|

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来源于php中文网

原创

std::mutex与std::lock_guard配合使用可安全实现线程同步，前者提供锁机制，后者通过RAII确保异常安全的自动加解锁。

c++11多线程同步std::mutex和std::lock_guard使用

在C++11中，多线程编程变得更加方便和安全，其中 std::mutex 和 std::lock_guard 是实现线程同步的两个核心工具。它们配合使用可以有效防止多个线程同时访问共享资源，避免数据竞争问题。

std::mutex：互斥锁的基本用法

std::mutex 是一个用于保护共享数据的同步原语。它提供两个主要成员函数：

  • lock()：获取锁，如果已被其他线程持有，则阻塞当前线程。
  • unlock()：释放锁，必须由持有锁的线程调用。

直接使用 lock() 和 unlock() 容易出错，比如忘记解锁或在异常发生时未正确释放锁。因此推荐结合 RAII（资源获取即初始化）机制使用。

std::lock_guard：自动管理锁的生命周期

std::lock_guard 是一个RAII风格的锁管理类。它在构造时自动调用 mutex 的 lock()，在析构时自动调用 unlock()。这样即使代码抛出异常，也能确保锁被正确释放。

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使用方式非常简单：

#include 
#include 
#include 

std::mutex mtx;
int shared_data = 0;

void worker() {
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        std::lock_guard lock(mtx); // 自动加锁
        ++shared_data; // 安全访问共享数据
        // 离开作用域时自动解锁
    }
}

在这个例子中，每次对 shared_data 的递增操作都被互斥锁保护，确保任意时刻只有一个线程能进入临界区。

实际应用中的注意事项

使用 std::mutex 和 std::lock_guard 时需要注意以下几点：

  • 避免长时间持有锁，尽量缩小临界区范围，提升并发性能。
  • 不要在持有锁的情况下调用可能阻塞或等待用户输入的函数。
  • 确保所有访问共享资源的线程都使用同一个 mutex 实例进行同步。
  • 不能复制或移动 std::lock_guard 对象，它的拷贝构造被禁用。

基本上就这些。合理使用 std::mutex 配合 std::lock_guard，可以写出简洁且线程安全的代码，避免手动管理锁带来的风险。

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