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C++函数加锁实现

2023-07-11 19:38:52 深夜i -- --

C++ 函数加锁实现并发控制

C++函数加锁实现是在面向对象程序设计中对多线程编程的一种解决方案。它使得在同一个时间只有一个线程能够进入一个重要的代码区段，防止竞态条件的发生，从而提高程序并发性能和稳定性。下面介绍C++函数加锁的实现方式。

一、使用互斥锁

互斥锁是C++多线程编程中最常用的锁机制之一。它保证同一时间只有一个线程可以进入由锁保护的代码区域。标准库提供了std::mutex类型，它可以用来实现互斥锁。

在函数中使用互斥锁需要注意的是，需要先创建一个全局的互斥锁变量。每次进入要保护的代码区域时，需要先获取锁，执行完毕后再释放锁。下面是示例代码：


#include <mutex>
std::mutex g_mutex;
void func()
{
  g_mutex.lock(); // 获取锁 
  // 此处为要保护的代码区域
  g_mutex.unlock(); // 释放锁
}

二、使用std::lock_guard

在使用锁时，还可以借助std::lock_guard类，它是一个RAII（Resource Acqusition is Initialization）机制的封装，用于自动管理锁的获取和释放。每次需要锁定时，只需要创建一个std::lock_guard对象即可，它会自动获取锁；当函数返回时，std::lock_guard对象会自动释放锁。下面是示例代码：


#include <mutex>
std::mutex g_mutex;
void func()
{
  std::lock_guard<std::mutex> guard(g_mutex); // 创建std::lock_guard对象并获取锁
  // 此处为要保护的代码区域
}

三、使用std::unique_lock

std::unique_lock是C++中一个更加灵活的锁机制，它相比std::lock_guard能够提供更多的控制权。它可以在构造时获取一个锁、在析构时自动释放锁，也可以手动且多次地获取或者释放锁。同时，unique_lock还支持延迟锁（lazy locking）和协作式锁（cooperative locking），能够更好地配合各种情况下的线程处理。下面是示例代码：


#include <mutex>
std::mutex g_mutex;
void func()
{
  std::unique_lock<std::mutex> lock(g_mutex); // 创建std::unique_lock对象并获取锁
  // 此处为要保护的代码区域
  lock.unlock(); // 手动释放锁
}

C++函数加锁实现是多线程编程中非常重要的一个部分。通过使用互斥锁、std::lock_guard、std::unique_lock等锁机制，我们可以保证程序的正确性和性能。在实际应用中，需要根据具体情况来选择不同的锁机制。

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