mutex用于线程间互斥访问共享资源,lock_guard通过RAII机制自动管理加锁与解锁,避免手动控制导致的死锁或异常,提升线程安全性和代码可靠性。

在C++多线程编程中,mutex(互斥量)和lock_guard是保证线程安全的核心工具。它们通过控制对共享资源的访问,防止多个线程同时修改数据导致的竞争条件。
mutex 的作用与使用方法
std::mutex 是一个基本的同步原语,用于保护共享数据不被多个线程同时访问。
当一个线程获得了 mutex 的锁,其他试图加锁的线程会被阻塞,直到锁被释放。
示例:使用 std::mutex 保护共享变量:
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#include#include #include int shared_data = 0; std::mutex mtx; void increment() { for (int i = 0; i < 100000; ++i) { mtx.lock(); // 手动加锁 ++shared_data; // 安全访问共享数据 mtx.unlock(); // 手动解锁 } }
这种方式需要手动调用 lock() 和 unlock(),容易出错,比如忘记解锁或异常导致死锁。
lock\_guard 自动管理锁
std::lock_guard 是一个RAII(Resource Acquisition Is Initialization)风格的类,它在构造时自动加锁,析构时自动解锁,避免了手动管理带来的风险。
改写上面的例子:
void increment() {
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
std::lock_guard guard(mtx); // 构造即加锁
++shared_data; // 操作共享数据
} // guard 离开作用域时自动解锁
}
即使在临界区发生异常,lock_guard 也能确保锁被正确释放,极大提高了代码安全性。
实际使用建议
- 始终用 lock_guard 包裹对共享资源的操作,避免裸用 lock/unlock
- 将 mutex 和被保护的数据放在同一个类中,增强封装性
- 避免长时间持有锁,只在必要时才进入临界区
- 不要跨线程传递 lock_guard,它不可复制也不可移动
基本上就这些。合理使用 mutex 配合 lock_guard,能有效防止数据竞争,让多线程程序更稳定可靠。不复杂但容易忽略的是:锁的粒度要适中——太粗影响性能,太细易出错。











