C++多线程中互斥量std::mutex与模板类std::lock_guard

一、 互斥量std::mutex
C++中通过实例化std::mutex创建互斥量实例,通过成员函数lock()对互斥量上锁,unlock()进行解锁。C++中与std::mutex相关的类(包括锁类型)和函数都声明在< mutex >头文件中,要使用std::mutex,就必须包含此头文件。

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

int counter = 0;
std::mutex mtx; // 创建互斥量

void add()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		mtx.lock(); // 加锁
		counter = counter + 1;
		mtx.unlock(); // 解锁
	}
}

void sub()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		mtx.lock(); // 加锁
		counter = counter - 1;
		mtx.unlock(); // 解锁
	}
}

int main()
{
	std::thread t1(add);
	std::thread t2(sub);

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

	std::cout << "counter:\t" << counter << std::endl;
}

二、 模板类std::lock_guard
不过,实践中不推荐直接去调用成员函数,调用成员函数就意味着,必须在每个函数出口都要去调用unlock(),也包括异常的情况。C++标准库为互斥量提供了一个RAII语法的模板类std::lock_guard,在构造时就能提供已锁的互斥量,并在析构的时候进行解锁,从而保证了一个已锁互斥量能被正确解锁。下面的程序清单中,展示了如何在多线程应用中,使用std::mutex构造的std::lock_guard实例,对一个共享数据访问保护。std::mutex和std::lock_guard都在 < mutex >头文件中声明。

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

int counter = 0;
std::mutex mtx; // 创建互斥量

void add()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 析构,自动解锁。
		counter = counter + 1;
	}
}

void sub()
{
	for (int i = 0; i < 1000000; i++)
	{
		std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 析构,自动解锁。
		counter = counter - 1;
	}
}

int main()
{
	std::thread t1(add);
	std::thread t2(sub);

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

	std::cout << "counter:\t" << counter << std::endl;
}

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