C++中mutex和lock的用法
本篇内容介绍了“C++中mutex和lock的用法”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
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mutex用来协助采取独占方式控制对资源的并发访问,这里的资源可能是一个对象,或多个对象的组合,为了获得独占式的资源访问能力,相应的线程必须锁定mutex,这样可以防止其它线程也锁定该mutex。
下面两条线程如果没有使用mutex来同步,则输出结果会是112233。
mutex g_mutex;
void print123()
{
g_mutex.lock();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
g_mutex.unlock();
}
int main()
{
thread(print123).detach();
thread(print123).detach();//123123
system("pause");
}
你应该确保mutex对象调用lock后,即使发生异常也会调用unlock,否则有可能造成资源被永远锁住或者死锁。
为此我们可以使用lock_guard来进行lock和unlock,lock_guard在构造时会lock,析构时会unlock,使用大括号对可以加快lock_guard的析构,需要注意的是lock_guard一定要分配变量名,否则不会有效果。
void print123()
{
lock_guard
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
}
同一线程多次锁定mutex会导致程序终止,而recursive_mutex则不会,这个mutex允许同一线程多次锁定。
recursive_mutex g_mutex;
void print123()
{
g_mutex.lock();
g_mutex.lock();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
g_mutex.unlock();
g_mutex.unlock();
}
有时候线程想要锁定mutex,但又不想其它线程已锁定mutex时阻塞,这种情况下可以使用try_lock,它试图锁定mutex,成功就返回true,失败返回false。
为了等待特定长度的时间,你可以使用timed_mutex或recursive_timed_mutex的try_lock_for或try_lock_until方法。
由于try_lock在返回true时会锁定mutex,为了防止lock_guard重复锁定,需要传递参数adopt_lock。
void print123()
{
if (g_mutex.try_lock()) {
lock_guard
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
} else {
cout << "mutex locked" <
}
int main()
{
thread(print123).detach();
thread(print123).detach();
system("pause");
}
通常一个线程一次只锁定一个mutex,然而有时候必须锁定多个mutex,如果一个个锁定,有可能出现锁定了第一个mutex,而无法锁定第二个mutex的情况。这种情况下可以使用全局函数lock锁定多个mutex。
mutex g_mutex1;
mutex g_mutex2;
void print123()
{
lock(g_mutex1, g_mutex2);
lock_guard
lock_guard
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
}
int main()
{
thread(print123).detach();
thread(print123).detach();
system("pause");
}
使用全局函数try_lock尝试锁定多个mutex,如果锁定所有mutex则返回-1,否则返回第一个失败的mutex的索引(从0开始),并且所有被成功lock的mutex会又被unlock。
mutex g_mutex1;
mutex g_mutex2;
void print123()
{
lock(g_mutex1, g_mutex2);
lock_guard
lock_guard
for (int i = 0; i < 3; i++) {
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
cout << i + 1;
}
}
void printLockState()
{
auto result = try_lock(g_mutex1, g_mutex2);
cout << result << endl;
if (result == -1) {
lock_guard
lock_guard
}
}
int main()
{
thread(print123).detach();
thread(printLockState).detach();
system("pause");
}
除了lock_guard,C++还提供一个类似的类unique_lock,它比lock_guard更灵活,unique_lock允许你明确指定何时锁定或解锁mutex,而lock_guard总是锁定mutex,如果unique_lock析构时mutex仍被锁住,析构函数会自动调用unlock,如果没有则不做任何事。
mutex g_mutex1;
timed_mutex g_mutex2;
int main()
{
//尝试锁定mutex,但不会阻塞
unique_lock
//尝试锁定mutex,不超过10秒
unique_lock
//主动调用lock,try_lock,try_lock_for等才会锁定
unique_lock
//通过已锁定的mutex初始化
unique_lock
//判断有没有锁定mutex
cout << (uniqueLock1 ? "locked" : "unlocked")<< endl;
cout << uniqueLock1.owns_lock() << endl;
//解锁mutex
uniqueLock1.unlock();
//锁定mutex
uniqueLock3.lock();
system("pause");
}
“C++中mutex和lock的用法”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注创新互联网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!
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