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c++如何使用互斥锁（mutex）保护共享资源 _c++ mutex互斥锁使用方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-17 09:52:01

原创

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使用互斥锁可防止多线程下数据竞争，通过std::lock_guard实现自动加解锁，保护共享资源如全局变量或类成员，确保访问同步。

c++如何使用互斥锁（mutex）保护共享资源 _c++ mutex互斥锁使用方法

在C++多线程编程中，多个线程同时访问共享资源可能导致数据竞争和未定义行为。使用互斥锁（std::mutex）可以有效保护共享资源，确保同一时间只有一个线程能访问该资源。

包含头文件并声明互斥锁

要使用互斥锁，需要包含 mutex 头文件，并声明一个 std::mutex 对象。这个对象通常与某个共享资源配套使用。

#include <mutex>
#include <thread>

int shared_data = 0;
std::mutex mtx; // 全局互斥锁

加锁与解锁保护临界区

当线程要访问共享资源时，必须先获取锁，操作完成后再释放锁。可以手动调用 lock() 和 unlock()，但更推荐使用RAII方式的 std::lock_guard，它在作用域结束时自动释放锁，避免忘记解锁导致死锁。

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        ++shared_data;
    }
}

上面代码中，每次进入 for 循环时，lock_guard 构造会尝试加锁，离开作用域时自动解锁，保证对 shared_data 的修改是原子的。

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在类中保护成员变量

如果共享资源是类的成员变量，建议将互斥锁作为类的私有成员，配合成员函数提供受保护的访问接口。

class Counter {
public:
    void increment() {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        ++count;
    }

    int get() const {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        return count;
    }

private:
    mutable std::mutex mtx;
    int count = 0;
};

注意：const 成员函数中若需加锁，互斥锁应声明为 mutable，否则无法在 const 函数中调用非 const 成员函数如 lock()。

基本上就这些。只要确保所有访问共享资源的地方都通过同一个互斥锁同步，就能避免数据竞争。不复杂但容易忽略的是：别忘了给每一个可能并发访问的路径都加上锁。

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