多线程，异步、同步，互斥量和锁_std::sync::lazylock 用法-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/C__Error/article/details/144411080

多线程，异步、同步，互斥量和锁
使用库来创建和管理线程。

使用创建互斥锁，并通过使用lock_guard或unique_lock类来管理互斥锁。

使用来实现原子操作

使用<conditional_variable>来使用条件变量

常见互斥锁

std::mutex：最基本的互斥锁类型，一次只允许一个线程拥有锁。
std::recursive_mutex：允许同一个线程多次递归地锁定和解锁同一个互斥锁。
std::timed_mutex：支持带超时的锁定操作的互斥锁。

lock_guard

std::lock_guard 是 C++ 标准库中的一个模板类，它的设计目的是自动管理互斥锁的锁定和解锁操作。std::lock_guard 的模板参数是互斥锁的类型，以下是一些常见的互斥锁类型：

std::mutex：最基本的互斥锁类型，一次只允许一个线程拥有锁。
std::recursive_mutex：允许同一个线程多次递归地锁定和解锁同一个互斥锁。
std::timed_mutex：支持带超时的锁定操作的互斥锁。

std::lock_guard 的实例化语法如下：

std::lock_guard<Mutex> lock_guard_instance(mutex_instance);

这里，Mutex 是互斥锁的类型，mutex_instance 是互斥锁的一个具体实例。

std::lock_guard是一个模板类。在构造时自动获取锁，并在析构时自动释放锁，从而避免了因异常或早期返回导致的死锁问题。

注意：lock_guard不能手动进行锁的锁定和释放。

lock_guard能够处理临界区的问题

#include <mutex>
#include <iostream>

std::mutex mtx;

void safe_print(int value) {
    std::lock_guard<std::mutex> lk(mtx);
    // 临界区开始
    std::cout << "Printed value: " << value << std::endl;
    // 临界区结束，lk 在这里自动析构并释放锁
}

int main() {
    safe_print(10);
    safe_print(20);
    return 0;
}

lock_guard能够接收第二个参数，例如std::adopt_lock。

adopt_lock表示这个互斥量已经锁定了(需要提前将互斥量锁定，否则会报错)

临界区：

临界区（Critical Section）保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。其只能用于对象在同一进程里线程间的互斥访问。

unique_lock

unique_lock也是一个类模板，模板参数也是Mutex互斥锁。其与lock_guard的区别有：

unique_lock能够转移mutex，而lock_guard不能；[注意：虽然能够转移mutex的所有权，但是不能够复制]
unique_lock可以执行手动锁定和解锁的操作，而lock_guard不能；

unique_lock可以接收的第二个参数：

adopt_lock：标记互斥量已经加锁了
defer_lock：标记一个没有加锁的互斥量。即初始化一个没有加锁的mutex。
try_to_lock：尝试使用mutex的lock()去锁定这个mutex，如果没有锁定成功，返回false，函数不阻塞。

unique_lock的成员方法:

lock()：加锁
unlock()：解锁
try_lock()：尝试给互斥量加锁，如果拿不到锁，返回flase；如果拿到了锁，返回true。此函数不阻塞。
release()：返回管理的mutex对象指针，并释放所有权。如果原来mutex对象处于加锁状态，需要自己负责手动解锁。

conditional_variable

conditional_variable类是条件变量。当 std::condition_variable 对象的某个 wait 函数被调用的时候，它使用 std::unique_lock(通过 std::mutex) 来锁住当前线程。当前线程会一直被阻塞，直到另外一个线程在相同的 std::condition_variable 对象上调用了 notification 函数来唤醒当前线程。

std::condition_variable 对象通常使用 std::unique_lock<std::mutex>来等待，如果需要使用另外的 lockable 类型，可以使用 std::condition_variable_any 类。