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c++怎么使用互斥锁(mutex)保护共享数据_c++互斥锁mutex线程同步实现

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发布： 2025-10-22 23:04:02

原创

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答案：C++多线程中通过std::mutex和std::lock_guard避免数据竞争。1. 包含头文件并声明互斥锁；2. 手动使用lock/unlock加解锁易出错；3. 推荐用std::lock_guard实现RAII自动管理；4. 多线程并发执行后正确同步结果为200000。

c++怎么使用互斥锁(mutex)保护共享数据_c++互斥锁mutex线程同步实现

在C++多线程编程中，多个线程同时访问共享数据可能导致数据竞争（data race），从而引发未定义行为。为了保证线程安全，可以使用互斥锁（std::mutex）来保护共享资源。通过加锁和解锁操作，确保同一时间只有一个线程能访问临界区代码。

1. 包含头文件并声明互斥锁

使用互斥锁前需要包含 mutex 头文件，并声明一个 std::mutex 对象：

#include <thread>
#include <mutex>
#include <iostream>

std::mutex mtx; // 全局互斥锁对象
int shared_data = 0; // 要保护的共享数据

2. 使用 lock() 和 unlock() 手动加锁

在线程函数中调用 lock() 获取锁，操作完成后调用 unlock() 释放锁：

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        mtx.lock(); // 加锁
        ++shared_data; // 安全访问共享数据
        mtx.unlock(); // 解锁
    }
}

注意：手动调用 lock/unlock 容易出错，比如忘记解锁或异常导致提前退出，可能造成死锁。

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3. 推荐使用 std::lock_guard 自动管理锁

利用 RAII（资源获取即初始化）机制，std::lock_guard 在构造时自动加锁，析构时自动解锁，更安全：

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void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx); // 自动加锁
        ++shared_data; // 操作共享数据
        // 离开作用域时自动解锁
    }
}

即使中间抛出异常，也能保证锁被正确释放。

4. 创建多个线程验证线程安全

启动多个线程并发执行，并等待它们完成：

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

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

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

如果没有使用互斥锁，最终结果可能小于 200000；加上锁后，结果应为预期值（前提是无其他竞态条件）。

基本上就这些。使用 std::mutex 配合 std::lock_guard 是C++中最常见且推荐的线程同步方式，简单有效，避免了资源泄漏和死锁风险。

以上就是c++++怎么使用互斥锁(mutex)保护共享数据_c++互斥锁mutex线程同步实现的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！