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c++怎么使用std::unique_lock和std::lock_guard_c++互斥锁管理类用法比较

尼克

尼克

发布时间:2025-10-26 19:47:02

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来源于php中文网

原创

std::lock_guard适用于简单作用域内自动加解锁,轻量安全;std::unique_lock支持延迟加锁、手动控制及条件变量配合,更灵活但有轻微开销,复杂场景优先选用。

c++怎么使用std::unique_lock和std::lock_guard_c++互斥锁管理类用法比较

在C++多线程编程中,std::lock_guardstd::unique_lock 都是用来管理互斥锁(如 std::mutex)的RAII(资源获取即初始化)类,确保锁在作用域结束时自动释放,避免死锁或资源泄漏。虽然功能相似,但两者在灵活性和使用场景上有明显区别

std::lock_guard:简单、高效、不可手动控制

std::lock_guard 是最基础的锁管理类,构造时加锁,析构时解锁,不支持中途释放或重新获取锁,也不能转移所有权。

适用场景:当你只需要在函数作用域内保持锁,且不需要条件变量或其他复杂操作时,使用 lock_guard 最合适。

基本用法:

std::mutex mtx;

void func() {
    std::lock_guard lock(mtx);
    // 临界区代码
    // 自动解锁,无需手动干预
}

优点是轻量、安全、无额外开销;缺点是不够灵活。

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std::unique_lock:灵活、支持延迟加锁和条件变量

std::unique_lock 比 lock_guard 更强大,它允许延迟加锁、手动解锁、尝试加锁,并能与 std::condition_variable 配合使用。

适用场景:需要更精细控制锁的时机,比如在等待条件变量时临时释放锁,或根据条件决定是否加锁。

常见用法:

  • 构造时不立即加锁:std::unique_lock<:mutex> lock(mtx, std::defer_lock);,之后调用 lock() 手动加锁。
  • 临时释放锁:lock.unlock(); 可在临界区外释放锁,稍后再次调用 lock.lock(); 重新获取。
  • 配合条件变量使用(最典型场景):
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

void wait_for_ready() {
    std::unique_lock lock(mtx);
    cv.wait(lock, []{ return ready; });
    // wait 内部会自动释放锁,并在唤醒时重新加锁
}

unique_lock 支持移动语义,可以作为函数返回值传递锁状态,适合更复杂的同步逻辑。

两者对比总结

  • 加锁时机:lock_guard 构造即加锁;unique_lock 可延迟加锁。
  • 手动控制:lock_guard 不可手动 unlock;unique_lock 可随时 unlock 和 lock。
  • 性能开销:lock_guard 更轻量;unique_lock 因支持更多功能有轻微开销。
  • 与 condition_variable 配合:必须使用 unique_lock。
  • 移动语义:unique_lock 支持移动,lock_guard 不支持。

基本上就这些。如果只是保护一小段代码,优先选 std::lock_guard;如果需要灵活控制或配合条件变量,就用 std::unique_lock。不复杂但容易忽略的是:别为了“可能将来需要”而滥用 unique_lock,简单场景用 lock_guard 更清晰安全。

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