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C++的std::lock_guard和std::unique_lock该用哪个? (锁管理策略)

穿越時空

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发布时间:2026-02-17 15:57:36

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来源于php中文网

原创

std::lock_guard适用于进作用域加锁、出作用域释放的简单场景,仅支持自动raii加锁,不支持手动控制、转移或延迟加锁;std::unique_lock更灵活但开销大,适合需手动解锁、条件变量或所有权转移的复杂场景;std::scoped_lock是c++17起推荐的多互斥量安全加锁方案。

c++的std::lock_guard和std::unique_lock该用哪个? (锁管理策略)

std::lock_guard 适合“进作用域就加锁、出作用域就释放”的简单场景

它只做一件事:构造时调用 lock(),析构时调用 unlock(),不支持手动控制、不能转移所有权、也不能延迟加锁。适合保护临界区短小、不需要中途解锁或重试的场合。

常见错误现象:std::lock_guard 被声明为函数参数(比如传值或 const 引用),导致锁在进入函数体前就释放了;或者试图对它调用 unlock() —— 它根本没这个成员函数。

  • 用在局部变量声明里,比如 std::lock_guard<:mutex> lk(mtx);</:mutex>
  • 不要把它存成类成员(生命周期难控)
  • 不支持 try_lock() 或超时等待,遇到争抢只能阻塞
  • 构造函数必须立即加锁,不接受 std::defer_lock 等标记

std::unique_lock 支持延迟加锁、手动解锁、条件变量和所有权转移

它是可移动、可默认构造、可延迟初始化的锁包装器。真正需要灵活控制锁生命周期时才用它,比如配合 std::condition_variable::wait(),或者想先检查再决定是否加锁。

使用场景:等条件满足再加锁、临界区内要长时间等待(需先解锁避免阻塞别人)、多个互斥量需要按顺序加锁但又怕死锁(配合 std::scoped_lockstd::lock)。

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  • 支持 std::defer_lock:声明时不加锁,后续调用 lk.lock()lk.try_lock()
  • 支持 lk.unlock()lk.lock() 多次切换,但注意别重复 lock 导致未定义行为
  • 必须和 std::condition_variable::wait() 配合使用,std::lock_guard 不行
  • 移动后原对象变为“未持有锁”状态,可安全销毁

别在不该移动的地方用 std::unique_lock

很多人以为“更高级 = 更好”,结果把 std::unique_lock 当成 std::lock_guard 的替代品无脑用,反而引入不必要的开销和风险。

性能影响:std::unique_lock 对象比 std::lock_guard 大(多一个指针或状态位),且构造/析构逻辑更重;兼容性上它要求互斥量支持 unlock()try_lock(),而某些自定义锁可能只实现了基础接口。

  • 如果只用到“自动 RAII 加锁”,选 std::lock_guard
  • 如果用了 std::move(lk),确保接收方确实需要转移语义,不是误写
  • 不要用 std::unique_lock 去包装不支持 try_lock() 的锁类型,编译可能过,运行会崩
  • 避免在循环内反复构造/析构 std::unique_lock,尤其带超时的 try_lock_for()

std::scoped_lock 是 C++17 起更推荐的多锁方案

当你要同时锁多个互斥量(比如防止 AB-BA 死锁),别手写 std::unique_lock + std::lock() 组合,直接用 std::scoped_lock —— 它是 std::lock_guard 的多参数安全升级版。

容易踩的坑:有人仍用 std::unique_lock 分别构造再调 std::lock,既啰嗦又容易漏掉 std::adopt_lock 标记,导致二次加锁崩溃。

  • std::scoped_lock<:mutex std::mutex> lk(mtx1, mtx2);</:mutex> 一行搞定,自动死锁避免
  • 不支持延迟加锁,也不支持手动 unlock,语义比 std::unique_lock 更严格、更轻量
  • C++17 才有,老项目若不能升级,才退回到 std::unique_lock + std::lock 手动组合

真正难的是判断“要不要提前解锁”——这往往暴露的是设计问题:临界区太长?数据结构没拆分?同步粒度太粗?锁本身只是工具,别让它掩盖架构里的紧耦合。

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