使用互斥锁和std::lock_guard可解决C++多线程中的数据竞争问题,通过RAII机制确保锁的自动释放,避免死锁风险,并实现线程安全的临界区访问。

在C++多线程编程中,多个线程同时访问共享资源可能会导致数据竞争和不可预期的结果。为了解决这个问题,可以使用互斥锁(std::mutex)来保证同一时间只有一个线程能访问临界区代码。下面介绍如何正确使用互斥锁实现线程同步。
使用互斥锁需要包含 <mutex> 头文件,并声明一个 std::mutex 对象:
#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> std::mutex mtx; // 全局互斥锁
通过调用 lock() 和 unlock() 方法手动控制锁的获取与释放:
void print_block(int n, char c) {
mtx.lock();
for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << c; }
std::cout << '\n';
mtx.unlock();
}
这种方式虽然直观,但存在风险:如果在 lock() 后发生异常或提前 return,unlock() 可能不会被执行,造成死锁。
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为了避免忘记解锁,应使用 RAII 风格的 std::lock_guard,它在构造时自动加锁,析构时自动解锁:
void print_block(int n, char c) {
std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << c; }
std::cout << '\n';
} // 自动释放锁
即使函数中途抛出异常,局部对象析构仍会触发解锁,确保安全性。
下面是一个完整例子,两个线程安全地打印各自的内容:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx;
void print_block(int n, char c) {
std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
for (int i = 0; i < n; ++i) std::cout << c;
std::cout << '\n';
}
int main() {
std::thread t1(print_block, 10, '*');
std::thread t2(print_block, 10, '-');
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
输出结果将不会交错,因为每次只有一个线程能进入临界区。
基本上就这些。合理使用 std::mutex 配合 std::lock_guard,就能有效防止数据竞争,实现线程安全。不复杂但容易忽略细节,尤其是避免手动管理锁。
以上就是c++++怎么使用互斥锁mutex_C++多线程同步之互斥锁使用方法的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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