c++怎么使用mutex实现线程同步_c++ mutex互斥锁同步操作方法

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发布时间：2025-10-21 17:03:01

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使用std::mutex和std::lock_guard可有效防止数据竞争。需包含头文件，声明全局互斥锁；推荐用std::lock_guard自动加解锁，避免异常导致死锁；在多线程累加示例中，加锁确保counter正确递增至20000。

c++怎么使用mutex实现线程同步_c++ mutex互斥锁同步操作方法

在C++多线程编程中，std::mutex 是最常用的同步工具之一，用于保护共享资源，防止多个线程同时访问造成数据竞争。使用互斥锁可以确保同一时间只有一个线程能进入临界区。

1. 包含头文件并声明互斥锁

要使用 mutex，需要包含头文件，并定义一个 std::mutex 对象：

#include 
#include 
#include 

std::mutex mtx;  // 全局互斥锁

2. 使用 lock() 和 unlock() 手动加锁解锁

可以直接调用 lock() 加锁，操作完后调用 unlock() 解锁：

void print_block(int n) {
    mtx.lock();  // 加锁
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << "*";
    }
    std::cout << std::endl;
    mtx.unlock(); // 解锁
}

这种方式容易出错，比如异常发生时可能跳过 unlock()，导致死锁。因此不推荐手动调用 lock/unlock。

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3. 使用 std::lock_guard 自动管理锁

更安全的做法是使用 std::lock_guard，它利用 RAII 机制在作用域内自动加锁，离开作用域时自动解锁：

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void print_block(int n) {
    std::lock_guard guard(mtx); // 构造时加锁
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << "*";
    }
    std::cout << std::endl;
} // 析构时自动解锁

即使函数中途抛出异常，lock_guard 也能保证锁被正确释放。

4. 实际示例：多线程累加计数器

下面是一个使用 mutex 保护共享变量的完整例子：

#include 
#include 
#include 

int counter = 0;
std::mutex mtx;

void increment(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::lock_guard guard(mtx);
        ++counter; // 安全访问共享变量
    }
}

int main() {
    std::thread t1(increment, 10000);
    std::thread t2(increment, 10000);

    t1.join();
    t2.join();

    std::cout << "Final counter value: " << counter << std::endl;
    return 0;
}

如果没有 mutex 保护，counter 的结果可能小于 20000；加上锁后，结果始终正确。

基本上就这些。合理使用 std::mutex 配合 std::lock_guard，就能有效实现线程同步，避免数据竞争问题。关键是把共享资源的操作封装在锁的作用域内，优先使用自动管理方式，避免手动加解锁。

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