c++如何使用mutex进行线程同步_C++互斥锁保护共享数据方法

技术教程
2025-11-02 12:19:02

使用互斥锁和lock_guard可有效防止多线程数据竞争，确保共享资源安全访问，避免死锁风险。

c++如何使用mutex进行线程同步_c++互斥锁保护共享数据方法

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和未定义行为。为了确保线程安全，可以使用互斥锁（mutex）来保护共享资源，保证同一时间只有一个线程能访问该资源。

1. 包含头文件并声明互斥量

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

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

std::mutex mtx; // 全局互斥量
int shared_data = 0; // 被多个线程共享的数据

2. 使用 lock() 和 unlock() 手动加锁解锁

在线程函数中调用 mtx.lock() 获取锁，操作完共享数据后调用 mtx.unlock() 释放锁。

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        mtx.lock();
        ++shared_data;
        mtx.unlock();
    }
}

这种方式虽然可行，但容易出错——比如在 unlock 前发生异常或提前 return，会导致锁无法释放，引发死锁。

3. 推荐：使用 std::lock\_guard 自动管理锁

std::lock_guard 是 RAII（资源获取即初始化）风格的锁管理类，构造时自动加锁，析构时自动解锁，避免忘记释放锁。

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void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
        ++shared_data; // 临界区
    } // 离开作用域，自动释放锁
}

这是更安全、更推荐的做法，尤其适合函数体较长或可能抛出异常的情况。

4. 完整示例：两个线程同步修改共享变量

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

std::mutex mtx;
int shared_data = 0;

void increment() {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
        ++shared_data;
    }
}

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

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

    std::cout << "Final value: " << shared_data << std::endl; // 输出 200000
    return 0;
}

这个例子中，两个线程各对 shared_data 自增10万次，最终结果正确为20万，说明互斥锁有效防止了数据竞争。

基本上就这些。使用 mutex 配合 lock_guard 是 C++ 中最基础也最常用的线程同步方式，简单且可靠。

以上就是c++++如何使用mutex进行线程同步_C++互斥锁保护共享数据方法的详细内容，更多请关注其它相关文章！