mutex是C++多线程中用于保护共享资源的互斥锁，通过std::mutex和RAII机制的std::lock_guard可确保临界区安全；使用std::lock和std::scoped_lock能避免死锁并简化多锁管理。
在C++多线程编程中，mutex（互斥锁）是实现线程同步最基础也最重要的工具之一。当多个线程同时访问共享资源时，如果不加控制，可能导致数据竞争和未定义行为。通过使用 mutex，可以确保同一时间只有一个线程能访问临界区代码，从而保证数据的一致性。
mutex 是“mutual exclusion”的缩写，意为“互斥”。它是一种同步原语，用于保护共享资源不被多个线程同时修改。C++ 标准库提供了 std::mutex 类型，定义在 <mutex></mutex> 头文件中。
基本用法包括：
lock()：获取锁，如果已被其他线程持有，则阻塞当前线程。unlock()：释放锁，必须由持有锁的线程调用。try_lock()：尝试获取锁，不会阻塞；成功返回 true，否则返回 false。为了避免手动调用 lock 和 unlock 可能引发的异常安全问题（如中途抛出异常导致 unlock 未执行），推荐使用 RAII（Resource Acquisition Is Initialization）机制的封装类 —— std::lock_guard。
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它在构造时自动加锁，析构时自动解锁，即使发生异常也能正确释放锁。
示例代码：
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
std::mutex mtx;
int counter = 0;
void increment() {
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx); // 自动加锁
++counter; // 操作共享变量
// 离开作用域时自动解锁
}
}
int main() {
std::thread t1(increment);
std::thread t2(increment);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "Final counter value: " << counter << '\n';
return 0;
}
这个例子中，两个线程并发调用 increment()，由于使用了 std::lock_guard，对 counter 的修改是线程安全的。
死锁通常发生在多个线程以不同顺序请求多个锁。例如：
此时两者互相等待，程序卡住。
解决方法之一是：始终以相同的顺序获取多个 mutex。但更稳妥的方式是使用 std::lock 函数，它可以一次性安全地锁定多个 mutex，避免死锁。
示例：
#include <mutex>
#include <thread>
std::mutex mtx1, mtx2;
void thread_func1() {
std::lock(mtx1, mtx2); // 同时锁定两个 mutex
std::lock_guard<std::mutex> g1(mtx1, std::adopt_lock);
std::lock_guard<std::mutex> g2(mtx2, std::adopt_lock);
// 执行操作...
}
void thread_func2() {
std::lock(mtx1, mtx2); // 保持相同顺序调用
std::lock_guard<std::mutex> g1(mtx1, std::adopt_lock);
std::lock_guard<std::mutex> g2(mtx2, std::adopt_lock);
// 执行操作...
}
这里 std::adopt_lock 表示构造 lock_guard 时不重新加锁，而是接管已持有的锁。
C++ 还提供了一些更灵活的锁机制：
例如使用 std::scoped_lock 简化多锁管理：
void safe_update() {
std::scoped_lock lock(mtx1, mtx2, mtx3); // 自动加锁，函数退出自动解锁
// 安全操作共享资源
}
这比手动调用 std::lock 更简洁且异常安全。
基本上就这些。掌握 mutex 的使用和死锁预防，是写出稳定多线程程序的基础。关键是：用 RAII 封装锁、避免嵌套加锁、统一加锁顺序、优先使用标准库提供的高级工具。不复杂但容易忽略细节。
以上就是C++ mutex互斥锁使用教程_C++多线程同步与死锁避免的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
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