c++ 线程锁的种类

在C++中，为了同步线程并防止数据竞争，可以使用各种线程锁（也称为互斥体或同步原语）。这些锁提供了对共享资源的独占访问，确保在任何时候只有一个线程可以访问被保护的资源。以下是一些C++线程锁的种类：

1. std::mutex：
   • 这是C++11标准库提供的基本互斥体。它提供了最基本的锁定和解锁机制。
   • 使用std::lock_guard或std::unique_lock来自动管理锁的获取和释放可以避免忘记解锁导致的死锁问题。
2. std::timed_mutex 和 std::recursive_timed_mutex：
   • 这些是支持带超时锁定的互斥体。如果线程无法在指定的时间内获取锁，则会返回错误。
   • std::recursive_timed_mutex允许同一线程多次获取同一个锁（即递归锁）。
3. std::recursive_mutex：
   • 这是一个支持递归锁定的互斥体。同一线程可以多次获取同一个锁，而不会出现死锁。
4. std::shared_mutex**，std::shared_timed_mutex**：
   • 这些互斥体支持共享和独占锁定。多个线程可以同时获得共享锁，但只有一个线程可以获得独占锁。当线程持有独占锁时，其他线程无法获得共享锁或独占锁。
   • 这对于读多写少的场景特别有用，因为多个读者可以同时访问资源，而不会影响写入的性能。
5. std::lockable 和 std::basic_lockable：
   • 这些是概念（而非具体的类），它们定义了可以锁定的类型应该提供的基本接口。
6. std::lock_guard 和 std::unique_lock：
   • 这两个类模板用于管理锁的获取和释放。std::lock_guard在构造时自动获取锁，并在析构时自动释放锁（这被称为RAII（Resource Acquisition Is Initialization）技术）。std::unique_lock提供了更多的灵活性，例如可以手动控制锁的获取和释放，以及支持尝试锁定（try_lock）和带超时的锁定（try_lock_for/try_lock_until）。
7. std::atomic：
   • 虽然std::atomic不是互斥体，但它提供了一种无锁的并发访问方式。它提供了对单个数据项（如整数、指针等）的原子操作，这些操作在多线程环境中是安全的。
8. 其他第三方库：
   • 除了标准库提供的锁之外，还有一些第三方库提供了更复杂的同步原语，如读写锁（reader-writer lock）、条件变量（condition variable）等。这些库通常提供了更多的功能和灵活性，但也可能更难使用和理解。

在使用这些锁时，需要注意避免死锁和活锁等并发问题。同时，也要考虑性能因素，因为过度使用锁可能会导致性能下降。