0

0

c++如何使用std::lock_c++死锁避免与多重加锁【核心】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-14 17:50:03

|

113人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::lock能避免死锁,因其原子性地同时获取多个互斥量,采用无序尝试与回退重试策略,彻底消除循环等待;失败时自动回滚已获锁,确保要么全成功、要么全不锁。

c++如何使用std::lock_c++死锁避免与多重加锁【核心】

std::lock 为什么能避免死锁

std::lock 的核心价值不是“加锁”,而是**原子性地同时获取多个互斥量,且内部采用无序尝试 + 回退重试策略**。它不按传入顺序依次 try_lock,而是用类似“先抢后协调”的方式,彻底规避因线程间加锁顺序不一致导致的循环等待——而这正是死锁的必要条件之一。

常见错误是手动写 mtx1.lock(); mtx2.lock();,一旦线程 A 拿着 mtx1mtx2,线程 B 拿着 mtx2mtx1,立刻死锁。而 std::lock 会保证:要么全部成功,要么一个都不上锁(失败时所有已尝试的锁都会被回滚)。

  • 只接受可调用 try_lock() 的互斥量类型(如 std::mutexstd::timed_mutex
  • 若任一互斥量不可用,std::lock 会释放已获得的锁,并重新调度尝试顺序,不是简单抛异常
  • 不适用于 std::shared_mutex 或自定义锁(除非显式提供 try_lock 成员)

std::lock 的正确调用姿势

必须配合 std::defer_lock 构造的 std::unique_lock 使用,不能直接对已上锁的互斥量调用 std::lock —— 否则行为未定义。

典型安全模式:

Zeemo AI
Zeemo AI

一款专业的视频字幕制作和视频处理工具

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

std::mutex mtx1, mtx2;
std::unique_lock<std::mutex> lk1(mtx1, std::defer_lock);
std::unique_lock<std::mutex> lk2(mtx2, std::defer_lock);
std::lock(lk1, lk2); // ✅ 安全:两个 unique_lock 都处于未持有状态
// 此时 lk1.owns_lock() && lk2.owns_lock() 均为 true
  • 传入的 std::unique_lock 必须以 std::defer_lock 初始化,否则构造时就可能阻塞或死锁
  • 支持任意数量参数(C++17 起),但超过 2 个时建议封装成容器再用 std::scoped_lock
  • 不要混用裸 mutex.lock()std::lock —— 锁状态混乱会导致未定义行为

std::scoped_lock 是更现代的替代方案

C++17 引入的 std::scoped_lockstd::lock + std::unique_lock 的语法糖,自动处理 defer 和 RAII,语义更清晰、出错率更低。

std::mutex mtx1, mtx2;
{
    std::scoped_lock lock(mtx1, mtx2); // ✅ 自动调用 std::lock + RAII 管理
    // 临界区
} // 自动解锁,无需手动管理 unique_lock 生命周期
  • std::scoped_lock 内部仍调用 std::lock,所以同样具备死锁免疫能力
  • 不支持超时(std::scoped_lock 没有 try_lock_for 变体),需要超时时仍得退回 std::unique_lock + std::try_lock
  • 若需动态数量的锁(比如 vector),只能用 std::lock 手动展开,std::scoped_lock 不支持运行时参数个数

容易被忽略的边界情况

死锁免疫只在“完全由 std::lockstd::scoped_lock 控制的锁集合”内成立。一旦混入外部同步机制,保护就失效了。

  • 嵌套调用:函数 A 调用 std::lock(mtx1, mtx2),函数 B 在持有 mtx1 时调用 std::lock(mtx2, mtx3) → 仍可能死锁(mtx1 不在 B 的 std::lock 参数中)
  • 与条件变量配合时:std::condition_variable::wait 会释放锁并重入,此时其他线程若用不同顺序加锁,仍可能引发竞争,需统一约定锁顺序
  • 跨线程共享锁对象本身:若一个线程正在析构 std::mutex,另一个线程调用 std::lock → UB,锁对象生命周期必须严格长于所有使用它的线程

真正难的从来不是调用哪个函数,而是确保所有涉及同一组资源的加锁路径,都落在同一个 std::lockstd::scoped_lock 调用里 —— 少一次封装,就多一分风险。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

673

2023.08.10

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

54

2026.02.13

微博网页版主页入口与登录指南_官方网页端快速访问方法
微博网页版主页入口与登录指南_官方网页端快速访问方法

本专题系统整理微博网页版官方入口及网页端登录方式,涵盖首页直达地址、账号登录流程与常见访问问题说明,帮助用户快速找到微博官网主页,实现便捷、安全的网页端登录与内容浏览体验。

30

2026.02.13

Flutter跨平台开发与状态管理实战
Flutter跨平台开发与状态管理实战

本专题围绕Flutter框架展开,系统讲解跨平台UI构建原理与状态管理方案。内容涵盖Widget生命周期、路由管理、Provider与Bloc状态管理模式、网络请求封装及性能优化技巧。通过实战项目演示,帮助开发者构建流畅、可维护的跨平台移动应用。

16

2026.02.13

TypeScript工程化开发与Vite构建优化实践
TypeScript工程化开发与Vite构建优化实践

本专题面向前端开发者,深入讲解 TypeScript 类型系统与大型项目结构设计方法,并结合 Vite 构建工具优化前端工程化流程。内容包括模块化设计、类型声明管理、代码分割、热更新原理以及构建性能调优。通过完整项目示例,帮助开发者提升代码可维护性与开发效率。

10

2026.02.13

Redis高可用架构与分布式缓存实战
Redis高可用架构与分布式缓存实战

本专题围绕 Redis 在高并发系统中的应用展开,系统讲解主从复制、哨兵机制、Cluster 集群模式及数据分片原理。内容涵盖缓存穿透与雪崩解决方案、分布式锁实现、热点数据优化及持久化策略。通过真实业务场景演示,帮助开发者构建高可用、可扩展的分布式缓存系统。

10

2026.02.13

c语言 数据类型
c语言 数据类型

本专题整合了c语言数据类型相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

26

2026.02.12

雨课堂网页版登录入口与使用指南_官方在线教学平台访问方法
雨课堂网页版登录入口与使用指南_官方在线教学平台访问方法

本专题系统整理雨课堂网页版官方入口及在线登录方式,涵盖账号登录流程、官方直连入口及平台访问方法说明,帮助师生用户快速进入雨课堂在线教学平台,实现便捷、高效的课程学习与教学管理体验。

9

2026.02.12

豆包AI网页版入口与智能创作指南_官方在线写作与图片生成使用方法
豆包AI网页版入口与智能创作指南_官方在线写作与图片生成使用方法

本专题汇总豆包AI官方网页版入口及在线使用方式,涵盖智能写作工具、图片生成体验入口和官网登录方法,帮助用户快速直达豆包AI平台,高效完成文本创作与AI生图任务,实现便捷智能创作体验。

284

2026.02.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.4万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.7万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 17.7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号