C++程序 存在互斥锁，当某个线程获取不到互斥锁的时候是阻塞等待吗

是的，当某个线程无法获取到互斥锁时，它会进入阻塞状态等待互斥锁的释放。

在C++中，互斥锁（Mutex）是一种同步工具，用于保护共享资源，防止多个线程同时访问和修改共享数据，从而避免竞态条件（Race Condition）的发生。

当一个线程尝试获取互斥锁时，如果锁当前没有被其他线程占用，则该线程可以立即获取到锁，并继续执行后续代码。但如果锁已经被其他线程占用，那么当前线程会被置于阻塞状态，即暂停执行，并等待该互斥锁的释放。

一旦持有互斥锁的线程释放了锁，其他被阻塞的线程将有机会竞争获取该锁。一次只有一个线程能够成功获取到互斥锁，并继续执行。其他线程仍然处于阻塞状态，等待下一次机会。

这种阻塞等待的机制确保了对共享资源的互斥访问，避免了多个线程同时修改数据导致的数据不一致问题。同时，也确保了线程之间的同步和协调执行。

相关问题

C++ 多任务多线程 互斥锁

C++中的多任务多线程编程允许程序同时执行多个操作，提高程序的运行效率。为了在多线程环境中保护共享资源不被同时访问导致的冲突，互斥锁（Mutex）是一种常用的同步机制。互斥锁可以确保同一时刻只有一个线程可以访问特定的共享资源。

互斥锁的基本使用包括锁定（lock）和解锁（unlock）两个操作：
1. 当线程进入一个临界区（即需要访问共享资源的代码段）时，它会尝试获取互斥锁。
2. 如果该互斥锁当前未被其他线程持有，则该线程成功获取锁，并进入临界区。
3. 如果互斥锁已被其他线程持有，当前线程将被阻塞，直到互斥锁被释放。
4. 当线程完成对共享资源的操作后，它必须释放互斥锁，以便其他线程可以获取该锁并访问共享资源。

在C++11及以后的版本中，可以使用`<mutex>`库中的类和函数来实现互斥锁。这里有一个简单的例子：

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>

std::mutex mtx; // 创建互斥锁对象

void print_block(int n, char c) {
    // 上锁
    mtx.lock();
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    // 解锁
    mtx.unlock();
}

int main() {
    std::thread th1(print_block, 50, '*');
    std::thread th2(print_block, 50, '#');

    th1.join();
    th2.join();
    return 0;
}

在这个例子中，`print_block`函数使用互斥锁来确保在任何时刻只有一个线程可以打印字符到控制台。

C++ 互斥锁和共享锁

### C++ 中互斥锁和共享锁的区别及用法

#### 互斥锁 (Mutex Lock)

互斥锁用于保护临界区，确保同一时间只有一个线程可以访问受保护的资源。这有助于防止数据竞争和其他并发问题。

#include <mutex>
std::mutex mtx;

void critical_section() {
    // 请求锁定
    mtx.lock();        // 或者使用mtx.lock();
    
    // 访问共享资源
    
    // 解除锁定
    mtx.unlock();      // 使用完毕后解锁
}

为了简化管理并提高安全性，推荐使用 `std::lock_guard` 或 `std::unique_lock` 来自动处理加锁与释放操作：

// 自动上锁/解锁
{
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
    // 执行需要同步的操作...
} // 销毁guard对象时会自动调用unlock()

这种方式不仅减少了手动控制的风险，还提高了代码可读性和维护性[^1]。

#### 共享锁 (Shared Lock)

当多个读者能够安全地同时读取而无需担心写入冲突的情况下，可以采用读-写锁机制中的共享模式来允许多个线程并发读取相同的数据结构而不互相阻塞。对于这种情况下的性能优化尤为重要[^2]。

#include <shared_mutex>

class DataContainer {
private:
    mutable std::shared_timed_mutex rw_mtx;
public:
    void read_data() const {
        // 获取共享锁（允许其他只读线程）
        std::shared_lock lock(rw_mtx);

        // 进行读取操作...

        // 当函数结束时，析构器会自动释放该锁
    }

    void modify_data() {
        // 排他性的获取独占锁（阻止任何其他线程进入）
        std::unique_lock lock(rw_mtx);

        // 修改数据...

        // 函数结束后，锁会被自动释放
    }
};

通过上述方法，在多线程环境中合理运用不同类型的锁可以帮助开发者构建高效稳定的程序逻辑。值得注意的是，过度依赖于细粒度的锁定策略可能会引入额外开销甚至死锁风险；因此应当谨慎评估实际需求后再做决定[^3]。