C++学习随笔——lock_guard和mutex的使用方法

std::mutex 和 std::lock_guard 是 C++ 标准库中用于多线程同步的工具，主要用于防止多个线程同时访问共享资源，导致数据竞争问题。

std::mutex 是一个用于互斥锁的类，提供了锁定（lock）和解锁（unlock）的功能。

使用方法：

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

std::mutex mtx;

void printMessage(const std::string& message) {
    mtx.lock();    // 锁定互斥量
    std::cout << message << std::endl;
    mtx.unlock();  // 解锁互斥量
}

int main() {
    std::thread t1(printMessage, "Hello from thread 1");
    std::thread t2(printMessage, "Hello from thread 2");

    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

解释：

• mtx.lock()：锁定互斥量，使得其他线程在这段代码执行期间无法获得锁。
• mtx.unlock()：解锁互斥量，允许其他线程获取锁。

注意，如果 lock() 和 unlock() 之间的代码抛出了异常，unlock() 可能不会被调用，从而导致死锁。因此，推荐使用 std::lock_guard 进行更安全的锁管理。

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std::lock_guard 是一个 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）类，自动管理互斥量的锁定和解锁，确保在作用域结束时（无论是正常结束还是异常退出）互斥量被正确解锁。

使用方法：

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

std::mutex mtx;

void printMessage(const std::string& message) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自动锁定
    std::cout << message << std::endl;
    // 作用域结束时，lock_guard 自动解锁互斥量
}

int main() {
    std::thread t1(printMessage, "Hello from thread 1");
    std::thread t2(printMessage, "Hello from thread 2");

    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

解释：

• std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);：创建一个 std::lock_guard 对象 lock，并传入互斥量 mtx。
• 在创建 lock 对象时，互斥量 mtx 被锁定，当 lock 对象被销毁时（例如当函数退出或异常抛出时），互斥量自动解锁。

使用 std::lock_guard 的优点：

• 自动管理锁定和解锁，避免因异常或提前返回导致的死锁。
• 简洁的语法，更容易编写正确的并发代码。