C++11多线程加锁技术:mutex,lock_guard与unique_lock解析

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xmx; { std::unique_lock<std::mutex> ulock(m); // 在此处,ulock已经对m加锁,作用域内的代码将被保护 // ... // 如果需要在某个点手动解锁,可以调用unlock() // ulock.unlock(); // ... // 作用域结束时,ulock会自动解锁,即使有异常抛出 } 2) std::mutex m; std::unique_lock<std::mutex> ulock; if (ulock.try_lock()) { // 尝试加锁成功,执行保护的代码 // ... } else { // 尝试加锁失败,可能已经有其他线程持有锁 // ... } // 在某些情况下,可能需要将unique_lock与不同的mutex关联或释放所有权 std::mutex* pmutex = ulock.release(); // 现在,pmutex指向的mutex没有被ulock管理,需要手动解锁 pmutex->unlock(); C++11引入的多线程支持中,互斥量(mutex)是确保线程安全的关键组件。std::mutex提供了一种机制,使得在多线程环境下,同一时间只有一个线程能够访问共享资源。mutex::lock()用于加锁,mutex::unlock()用于解锁。然而,直接使用这两个函数容易引发死锁问题,因为忘记解锁或者解锁顺序错误都可能导致程序崩溃。 为了更好地管理锁的生命周期,C++11引入了智能锁,如std::lock_guard和std::unique_lock。这些智能锁遵循RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原则,即在构造时加锁,在析构时自动解锁,从而降低了编程错误的可能性。 std::lock_guard是一个非移动性的智能锁,它在构造时自动调用mutex::lock(),并在离开其作用域(大括号)时自动调用mutex::unlock()。这提供了简洁且安全的加锁/解锁机制。例如,当使用std::lock_guard时,我们无需担心由于异常导致的未解锁问题。 std::unique_lock相比std::lock_guard具有更大的灵活性。它可以使用try_lock()尝试加锁而不阻塞,也可以在任何时候释放锁并重新绑定到另一个mutex,或者将锁的所有权传递给其他对象。unique_lock也提供了owns_lock()方法来检查是否已经持有了锁,以及release()方法来释放锁但不销毁对象,这样可以在适当的时候手动解锁。 在多线程编程中,正确地使用互斥量和智能锁是至关重要的,它们能帮助开发者避免竞态条件、死锁和其他并发问题。通过std::mutex、std::lock_guard和std::unique_lock,C++11提供了一套强大且安全的工具来管理多线程环境中的资源访问。