143-再谈mtx和lock_guard和unique_lock

最新推荐文章于 2025-01-23 09:00:00 发布

liufeng2023

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分类专栏： C++/STL 文章标签： c++ 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Edward_LF/article/details/124563171

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本文详细介绍了C++中三种线程同步机制：mutex、lock_guard和unique_lock。lock_guard确保在作用域内自动加锁和解锁，适用于简单同步场景，而unique_lock除了自动管理锁的生命周期外，还支持右值引用，可用于函数参数传递。此外，文章提到了条件变量cv.wait使用unique_lock的原因，并解释了notify_all函数在多线程通信中的作用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、mutex

在这里插入图片描述

不安全，因为代码之间可能由于逻辑走掉了，代码发生异常了,造成锁没有释放掉，成死锁

2、lock_guard

在这里插入图片描述

利用的是智能指针的概念。
在它的构造函数里面可以主动的获取这把锁lock。
当这个对象出作用域，自动调用析构函数，析构函数中有释放锁的操作unlock。
它把左值引用的拷贝构造函数和赋值函数都删除掉了。

不可能用在函数参数传递或者返回过程中，因为要用到拷贝构造函数和赋值函数，只能用在简单的加锁解锁临界区代码段的互斥操作中。
只能用在简单的加锁解锁的临界区代码中；
在这里插入图片描述

3、unique_lock

利用的是智能指针的概念。
在它的构造函数里面可以主动的获取这把锁lock。
当这个对象出作用域，自动调用析构函数，析构函数中有释放锁的操作unlock。
在这里插入图片描述

它把左值引用的拷贝构造函数和赋值函数都删除掉了。

但是它提供了右值引用的拷贝构造函数和赋值函数。
所以可以用在函数参数传递或者返回过程中。

它还提供了一对lock和unlock方法。

std::mutex mtx;//底层是pthread_mutex_t
std::condition_variable cv;//底层是pthread_condition_t

unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
cv.wait(lck); 
//=> #1.使当前线程进入等待状态 #2.lck.unlock可以把mtx给释放掉

在这里插入图片描述

注意： 条件变量cv.wait里面传的是unique_lock，也只能传unique_lock，因为lock_gard将拷贝构造和赋值重载都delete了（实参到形参是一个拷贝构造的过程，传不进来）

4、lock_gard和unique_lock对比

lock_gard和unique_lock可以看成unique_ptr和scope_ptr之间的关系；
lock_gard和unique_lock做的事情是一样的，都是在构造函数中国自动执行mutex的lock()函数，在析构函数中自动执行mutex的unlock()函数。

lock_gard源码：
在这里插入图片描述
unique_lock源码：

5、notify_all

	/*
	通知在cv上等待的线程，条件成立了，起来干活了！
	其它在cv上等待的线程，收到通知，
	从等待状态 =》到阻塞状态(不能直接运行) 
	=》只有当前线程释放锁了，其他线程才能获取互斥锁了 =》线程继续往下执行
	*/
	cv.notify_all();