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C++ 多线程：互斥对象 lock_gurad

描述

  • 头文件:
  • 声明方式: template< class Mutex > class lock_guard;
  • 简介

    lock_guard是一种互斥包装器，它提供了非常便捷的raii资源管控技术用来在对象生存周期内提供互斥锁。

    lock_gurad很好得解决了互斥变量mutex的锁成员在函数异常期间无法正常回收资源的问题。当lock_guard对象创建之时即尝试获取锁的所有权，当该对象离开其所创建的作用域时会销毁lock_gurad并释放互斥变量的锁。

    PS:lock_guard 对象是不可赋值的，它不支持赋值运算符

成员函数

  • 构造函数std::lock_guard::lock_guard

    • explicit lock_guard( mutex_type& m ); (1)
    • lock_guard( mutex_type& m, std::adopt_lock_t t ); (2)
    • lock_guard( const lock_guard& ) = delete; (3)

    获得给定的互斥变量所有权：

    (1) 等效于调用m.lock()成员。若m不是递归锁（即传入地址），且当前线程已经占有m，则当前构造是未定义的

    (2)获得互斥m的所有权但并不调用lock进行锁定，若当前线程不占有m,则构造是未定义的。

    (3)不存在拷贝构造函数

    如果m先于lock_guard被销毁，则构造函数未定义

  • 析构函数std::lock_guard::~lock_guard

    释放所占有互斥的所有权。

    等效地调用 m.unlock() ，其中 m 是传递个 lock_guard 的构造函数的互斥。

使用案例如下：

#include 
#include 
#include int g_i = 0;
std::mutex g_i_mutex;  // protects g_ivoid safe_increment()
{ std::lock_guard<std::mutex> lock(g_i_mutex);for (int i = 0;i < 10; ++i){ ++g_i;std::cout << std::this_thread::get_id() << ": " << g_i << '
';}// 当lock_guard离开当前作用域时mutex互斥量会自动释放
}int main()
{ std::cout << "main: " << g_i << '
';std::thread t1(safe_increment);std::thread t2(safe_increment);t1.join();t2.join();std::cout << "main: " << g_i << '
';
}

输出如下:

main: 0
0x700004de4000: 1
0x700004de4000: 2
0x700004de4000: 3
0x700004de4000: 4
0x700004de4000: 5
0x700004de4000: 6
0x700004de4000: 7
0x700004de4000: 8
0x700004de4000: 9
0x700004de4000: 10
0x700004e67000: 11
0x700004e67000: 12
0x700004e67000: 13
0x700004e67000: 14
0x700004e67000: 15
0x700004e67000: 16
0x700004e67000: 17
0x700004e67000: 18
0x700004e67000: 19
0x700004e67000: 20
main: 20

总结

lock_guard提供了自动回收资源的raii技术，能够在对象构造时加锁，析构时解锁，防止因程序异常退出或者忘记unlock造成的死锁问题

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