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c++如何使用互斥锁(mutex)保护共享资源_c++多线程互斥锁使用方法

冰火之心

发布： 2025-10-27 22:14:02

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c++如何使用互斥锁(mutex)保护共享资源_c++多线程互斥锁使用方法

在C++多线程编程中，多个线程同时访问共享资源（如全局变量、静态变量或堆内存）可能导致数据竞争和未定义行为。为避免这些问题，可以使用互斥锁（std::mutex）来确保同一时间只有一个线程能访问临界区代码。以下是具体的使用方法。

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，并定义一个 std::mutex 对象。该对象用于保护特定的共享资源。

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

int shared_data = 0;
std::mutex mtx;  // 定义互斥锁

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2. 在线程函数中加锁与解锁

当线程要访问共享资源时，必须先调用 lock() 获取锁，操作完成后调用 unlock() 释放锁。但直接调用容易因异常或提前返回导致忘记解锁，因此推荐使用RAII方式的锁管理。

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

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3. 推荐：使用 std::lock\_guard 自动管理锁

std::lock_guard 是RAII风格的锁管理类，构造时自动加锁，析构时自动解锁，即使发生异常也能保证锁被释放。

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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;                           // 安全访问
        // 离开作用域时自动解锁
    }
}

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4. 创建多个线程验证保护效果

启动多个线程并发执行 increment 函数，若没有锁，结果通常小于预期；加上锁后，结果正确。

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

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

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

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不加锁时输出可能为 134567 等小于200000的值；使用 std::lock_guard 后，输出稳定为 200000，说明互斥锁有效防止了数据竞争。

基本上就这些。合理使用 std::mutex 和 std::lock_guard 能有效保护共享资源，避免多线程环境下的数据不一致问题。不复杂但容易忽略细节，比如锁的粒度和作用域控制。

以上就是c++++如何使用互斥锁(mutex)保护共享资源_c++多线程互斥锁使用方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！