C++如何使用互斥锁(mutex)_C++ mutex使用方法

2025年10月11日 0条评论 6次阅读 0人点赞 admin

答案：std::mutex配合std::lock_guard可安全保护共享数据。通过RaiI机制自动加解锁，防止数据竞争，确保多线程环境下counter等共享资源的正确访问与修改。

C++如何使用互斥锁(mutex)_C++ mutex使用方法

在c++多线程编程中，std::mutex 是用来保护共享数据、防止多个线程同时访问造成数据竞争的核心工具。正确使用互斥锁可以确保同一时间只有一个线程能访问临界区（即共享资源）。下面介绍 C++ 中 mutex 的基本用法和常见模式。

包含头文件与基本声明

使用 mutex 需要包含 <mutex> 头文件，并声明一个 std::mutex 对象：

 #include <thread> #include <mutex> #include <iostream>  std::mutex mtx;  // 全局互斥锁

加锁与解锁：lock() 和 unlock()

最直接的方式是手动调用 lock() 和 unlock()：

 mtx.lock(); // 操作共享资源 std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id()            << " is workingn"; mtx.unlock();

注意：如果在 lock() 后发生异常或提前 return，unlock() 可能不会执行，导致死锁。因此不推荐手动管理锁。

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推荐方式：std::lock_guard 自动管理

使用 std::lock_guard 可以自动加锁和释放锁，利用 RAII（资源获取即初始化）机制避免忘记解锁：

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 void print_data() {     std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);     std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id()                << " is workingn";     // 函数结束时，guard 析构，自动释放锁 }

只要作用域结束，锁就会被释放，即使函数抛出异常也能保证安全。

实际多线程示例

下面是一个多个线程共享计数器的例子：

 #include <iostream> #include <thread> #include <mutex>  int counter = 0; std::mutex mtx;  void increment(int id) {     for (int i = 0; i < 100000; ++i) {         std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);         ++counter;  // 安全地修改共享变量     }     std::cout << "Thread " << id << " done.n"; }  int main() {     std::thread t1(increment, 1);     std::thread t2(increment, 2);      t1.join();     t2.join();      std::cout << "Final counter value: " << counter << "n";     return 0; }

如果没有 mutex 保护，counter 的值很可能小于 200000，因为存在竞态条件。加上锁后结果正确。

基本上就这些。掌握 std::mutex 和 std::lock_guard 就能满足大多数线程同步需求。简单、安全、有效。

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