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c++中std::mutex和std::lock_guard的用法_c++互斥锁与自动加锁机制说明

冰火之心

冰火之心

发布时间：2025-11-05 21:02:02

|

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来源于php中文网

原创

std::mutex 与 std::lock_guard 结合可实现线程安全，前者提供加锁机制，后者通过RAII自动管理锁的获取与释放，避免数据竞争和异常时死锁。

c++中std::mutex和std::lock_guard的用法_c++互斥锁与自动加锁机制说明

在C++多线程编程中，std::mutex 和 std::lock_guard 是实现线程安全的核心工具。它们共同用于保护共享数据，防止多个线程同时访问造成数据竞争。

std::mutex：互斥锁的基本用法

std::mutex 是一个同步原语，用来确保同一时间只有一个线程可以进入临界区（即访问共享资源的代码段）。

主要成员函数包括：

  • lock()：阻塞当前线程，直到获得锁
  • unlock()：释放已持有的锁
  • try_lock()：尝试获取锁，不阻塞，成功返回 true

直接使用 lock() 和 unlock() 容易出错，比如忘记解锁或异常导致跳过解锁语句。因此通常不建议手动调用，而应配合RAII机制使用。

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std::lock_guard：自动加锁与异常安全

std::lock_guard 是一个RAII风格的锁管理类，它在构造时自动加锁，在析构时自动解锁，确保即使发生异常也能正确释放锁。

使用方式非常简单：

#include 
#include 
#include 

std::mutex mtx;
int shared_data = 0;

void safe_increment() {
    std::lock_guard lock(mtx); // 自动加锁
    ++shared_data;
    // 离开作用域时自动解锁
}

int main() {
    std::thread t1(safe_increment);
    std::thread t2(safe_increment);

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "Final value: " << shared_data << std::endl;
    return 0;
}

使用要点与注意事项

实际开发中需要注意以下几点：

  • 每个需要保护的共享资源应有对应的 mutex，避免粗粒度锁定影响性能
  • lock_guard 的生命周期应覆盖整个临界区，通常定义在代码块最开始处
  • 不要将 lock_guard 用于可能长时间阻塞的操作，以免影响其他线程响应
  • 不能复制或移动 lock_guard 对象，它是不可复制的

基本上就这些。合理使用 std::mutex 配合 std::lock_guard，能有效避免数据竞争，写出更安全的多线程程序。不复杂但容易忽略细节，尤其是作用域控制和异常路径的处理。

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