C++11多线程——lock详解

C++11提供了两种管理锁的类

• std::lock_guard：与mutex RAII相关，方便线程对互斥量上锁
• std::unique_lock:   与mutex RAII相关，方便线程对互斥量上锁，相比std::lock_guard提供了更好的上锁和解锁控制

一 lock_guard详解

• lock_guard是一个模板类：template<classMutex>class lock_guard;

• lock_guard对象通常用来管理某个锁(Lock)对象，与Mutex RALL相关，方便线程对互斥量上锁，在其声明周期内，它管理的锁一直保持上锁状态；在其声明周期结束之后，它锁管理的锁会被自动释放(即用构造函数对锁对象上锁，析构函数对锁对象解锁)

• 模板参数Mutex代表几种基本的BasicLockable类型分别为：std::mutex, std::recursive_mutex, std::timed_mutex, std::recursive_timed_mutex以及 std::unique_lock, (BasicLockable类型只需满足两种操作，lock和unlock。Lockable类型在BasicLockable的基础上增加了try_lock操作。TimedLockable类型在Lockable的基础上又增加了try_lock_for和try_lock_until操作。)

• 注意：lock_guard对象并不负责管理Mutex对象的生命周期，它只是简化了mutex的上锁和解锁操作，再其生命周期内，它锁管理的锁对象会一直保持上锁状态；声明周期结束之后，它锁管理的锁对象会被自动解锁。其最大的优点是安全易用(在出现异常时依旧可以正确解锁，一定程度上避免了死锁)。

•    lock_guard构造函数如下所示

• locking-constructor (a)                   exlicit lock_guard(mutex_type& m);

  adopting-constructor (b)               lock_guard(mutex_type&m,adopt_lock_ttag);

  copy(deleted) -constructor (c)     lock_guard(const lock_guard&) = delete;

   

  a locking-constructor

           lock_guard对象管理Mutex对象m，并在构造时对m上锁

  b adopting-constructor初始化

           lock_guard对象管理Mutex对象m，与locking初始化不同的是，Mutex对象以被当前线程锁住。(将mutex对象用adopting::lock_guard管理，最终在调用lock_guard析构函数时，m锁对象会被自动解锁)

  c copy-constructor

           lock_guard的拷贝构造与移动构造均被禁用

• locking-constructor examples

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

std::mutex mtx;

void printEven(int x)
{
	if (0 == x % 2)
	{
		std::cout << x << " is even\n";
	}
	else
	{
		throw (std::logic_error("not even\n"));
	}
}

void printThreadID(int id)
{
	try
	{
		std::lock_guard<std::mutex>lck(mtx);
		printEven(id);
	}
	catch (std::logic_error&e)
	{
		//std::cout << e.what() << std::endl;
		std::cout << "[exception caught]\n";
	}
}

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	std::thread threads[10];

	for (int i = 0; i < 10;++i)
	{
		threads[i] = std::thread(printThreadID, i + 1);
	}

	for (auto &th : threads)
	{
		th.join();
	}
	return 0;
}

     在voidprintThreadID(int id)中，首先捕捉voidprintEven(int x)中抛出的异常，在try块内，首先对mtx锁对象构造lock_guard对象lck(此语句之后，mtx锁对象由lck管理)，即在try块作用域内(也就是lck对象生命周期内)，mtx锁对象被上锁，在lck生命周期结束时mtx锁对象自动解锁(在抛出异常时，依旧可正确解锁)。

• adopting-constructor example