0

0

C++中std::scoped_lock怎么用_C++17解决多重锁定死锁新方法【同步】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-07 16:34:02

|

542人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::scoped_lock是C++17引入的RAII工具,用于同时、原子地获取多个互斥量以避免死锁;它专为多锁场景设计,而std::lock_guard仅支持单锁,混用会导致未定义行为或死锁。

c++中std::scoped_lock怎么用_c++17解决多重锁定死锁新方法【同步】

std::scoped_lock 是什么,为什么不用 std::lock_guard

std::scoped_lock 是 C++17 引入的 RAII 工具,用于**同时、原子地获取多个互斥量(std::mutex 及其派生类)**,天然避免死锁。它不是 std::lock_guard 的升级版,而是专为多锁场景设计的替代方案——std::lock_guard 只支持单个互斥量,强行套用多个会导致未定义行为或死锁。

常见错误现象:手写 mu1.lock(); mu2.lock(); 或嵌套 std::lock_guard,一旦线程调度顺序不一致(比如线程 A 先锁 mu1 再等 mu2,线程 B 先锁 mu2 再等 mu1),立刻死锁。

  • 必须所有互斥量类型可转换为同一底层锁类型(如都是 std::mutexstd::recursive_mutex,但不能混用 std::mutexstd::shared_mutex
  • 构造时自动调用 std::lock 算法(带回退重试),保证“全锁成功”或“全不锁”,不存在只锁住前几个的情况
  • 析构时按构造逆序释放(与 std::lock_guard 一致),但顺序由编译器确定,不可依赖

怎么正确声明和初始化 std::scoped_lock

声明方式直接、无模板推导陷阱:std::scoped_lock 的模板参数是互斥量类型列表,构造函数参数是对应互斥量对象的左值引用。

错误写法:std::scoped_lock(mu1, mu2)(C++17 不支持 auto 模板参数推导)、std::scoped_lock(mu1, mu2)(缺少显式模板参数,编译失败)

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

法语写作助手
法语写作助手

法语助手旗下的AI智能写作平台,支持语法、拼写自动纠错,一键改写、润色你的法语作文。

下载
  • 正确写法(推荐):std::scoped_lock lock{mu1, mu2}; —— C++17 起支持类模板参数推导(CTAD),前提是互斥量类型明确且可推导
  • 兼容写法(显式指定):std::scoped_lock<:mutex std::mutex> lock{mu1, mu2};
  • 混合类型允许(只要都支持 lock()/unlock()):std::scoped_lock<:mutex std::recursive_mutex> lock{mu1, rm};
  • 不能用右值临时 mutex:std::scoped_lock{std::mutex{}, std::mutex{}} 是错的——互斥量不可拷贝、不可移动,必须传左值

std::scoped_lock 和 std::unique_lock 能一起用吗

可以,但目的不同:std::scoped_lock 仅用于「构造即加锁、析构即解锁」的短生命周期临界区;而 std::unique_lock 支持延迟锁定、条件变量配合、手动解锁/重锁等灵活操作。

典型误用:试图用 std::scoped_lock 管理一个需要配合 std::condition_variable::wait 的锁——这不行,因为 wait 要求锁能被临时释放,而 scoped_lock 不提供 unlock() 接口。

  • 多锁 + 条件等待 → 必须用 std::unique_lock 数组 + std::lock 手动加锁,再用 std::scoped_lock 替代不了
  • 多锁 + 纯临界区保护(无 wait、无超时、无转移)→ std::scoped_lock 是最简、最安全选择
  • 性能影响极小:内部仍调用 std::lock,与手写 std::lock(mu1, mu2) + 多个 std::unique_lock 开销基本一致,但代码更清晰、异常安全更强

容易忽略的兼容性和陷阱

看似简单,但几个细节常导致编译失败或逻辑错误:

  • C++ 标准库实现差异:MSVC 从 19.20(VS 2019)起完整支持 CTAD;GCC 7+、Clang 5+ 支持,但 GCC 7.1 前有 CTAD bug,建议显式写模板参数或升级工具链
  • 自定义互斥量需满足 Lockable 概念:提供 lock()unlock()try_lock(),否则 std::scoped_lock 构造失败
  • 不要在 std::scoped_lock 构造后修改其管理的互斥量对象(比如 move 走、析构),会导致析构时对已销毁对象调用 unlock()
  • 嵌套作用域中重复使用同名变量(如外层 std::scoped_lock lock{m1},内层又 std::scoped_lock lock{m1, m2})会引发遮蔽,编译通过但逻辑混乱

真正关键的是:它解决的不是“要不要加锁”,而是“多个锁之间怎么不互相卡住”。只要涉及两个及以上互斥量的协同访问,std::scoped_lock 就该是默认选择——除非你明确需要延迟锁定或条件变量交互。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1317

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

276

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2200

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

34

2026.01.19

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

613

2023.08.10

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

430

2023.08.14

Golang处理数据库错误教程合集
Golang处理数据库错误教程合集

本专题整合了Golang数据库错误处理方法、技巧、管理策略相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

36

2026.02.06

java多线程方法汇总
java多线程方法汇总

本专题整合了java多线程面试题、实现函数、执行并发相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

16

2026.02.06

1688阿里巴巴货源平台入口与批发采购指南
1688阿里巴巴货源平台入口与批发采购指南

本专题整理了1688阿里巴巴批发进货平台的最新入口地址与在线采购指南,帮助用户快速找到官方网站入口,了解如何进行批发采购、货源选择以及厂家直销等功能,提升采购效率与平台使用体验。

271

2026.02.06

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
React 教程
React 教程

共58课时 | 4.8万人学习

Pandas 教程
Pandas 教程

共15课时 | 1万人学习

ASP 教程
ASP 教程

共34课时 | 4.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号