C++11并發(fā)指南之std::mutex詳解-創(chuàng)新互聯(lián)

上一篇《C++11 并發(fā)指南二(std::thread 詳解) 》中主要講到了 std::thread 的一些用法，并給出了兩個小例子，本文將介紹 std::mutex 的用法。

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Mutex 又稱互斥量，C++ 11中與 Mutex 相關(guān)的類（包括鎖類型）和函數(shù)都聲明在 <mutex> 頭文件中，所以如果你需要使用 std::mutex，就必須包含 <mutex> 頭文件。

<mutex> 頭文件介紹
Mutex 系列類(四種)

  • std::mutex，最基本的 Mutex 類。
  • std::recursive_mutex，遞歸 Mutex 類。
  • std::time_mutex，定時 Mutex 類。
  • std::recursive_timed_mutex，定時遞歸 Mutex 類。

Lock 類（兩種）

  • std::lock_guard，與 Mutex RAII 相關(guān)，方便線程對互斥量上鎖。
  • std::unique_lock，與 Mutex RAII 相關(guān)，方便線程對互斥量上鎖，但提供了更好的上鎖和解鎖控制。

其他類型

  • std::once_flag
  • std::adopt_lock_t
  • std::defer_lock_t
  • std::try_to_lock_t

函數(shù)

  • std::try_lock，嘗試同時對多個互斥量上鎖。
  • std::lock，可以同時對多個互斥量上鎖。
  • std::call_once，如果多個線程需要同時調(diào)用某個函數(shù)，call_once 可以保證多個線程對該函數(shù)只調(diào)用一次。

std::mutex 介紹

下面以 std::mutex 為例介紹 C++11 中的互斥量用法。

std::mutex 是C++11 中最基本的互斥量，std::mutex 對象提供了獨(dú)占所有權(quán)的特性——即不支持遞歸地對 std::mutex 對象上鎖，而 std::recursive_lock 則可以遞歸地對互斥量對象上鎖。

std::mutex 的成員函數(shù)

  • 構(gòu)造函數(shù)，std::mutex不允許拷貝構(gòu)造，也不允許 move 拷貝，最初產(chǎn)生的 mutex 對象是處于 unlocked 狀態(tài)的。
  • lock()，調(diào)用線程將鎖住該互斥量。線程調(diào)用該函數(shù)會發(fā)生下面 3 種情況：(1). 如果該互斥量當(dāng)前沒有被鎖住，則調(diào)用線程將該互斥量鎖住，直到調(diào)用 unlock之前，該線程一直擁有該鎖。(2). 如果當(dāng)前互斥量被其他線程鎖住，則當(dāng)前的調(diào)用線程被阻塞住。(3). 如果當(dāng)前互斥量被當(dāng)前調(diào)用線程鎖住，則會產(chǎn)生死鎖(deadlock)。
  • unlock()， 解鎖，釋放對互斥量的所有權(quán)。
  • try_lock()，嘗試鎖住互斥量，如果互斥量被其他線程占有，則當(dāng)前線程也不會被阻塞。線程調(diào)用該函數(shù)也會出現(xiàn)下面 3 種情況，(1). 如果當(dāng)前互斥量沒有被其他線程占有，則該線程鎖住互斥量，直到該線程調(diào)用 unlock 釋放互斥量。(2). 如果當(dāng)前互斥量被其他線程鎖住，則當(dāng)前調(diào)用線程返回 false，而并不會被阻塞掉。(3). 如果當(dāng)前互斥量被當(dāng)前調(diào)用線程鎖住，則會產(chǎn)生死鎖(deadlock)。

下面給出一個與 std::mutex 的小例子（參考）

#include <iostream>  // std::cout
#include <thread>   // std::thread
#include <mutex>   // std::mutex

volatile int counter(0); // non-atomic counter
std::mutex mtx;   // locks access to counter

void attempt_10k_increases() {
 for (int i=0; i<10000; ++i) {
  if (mtx.try_lock()) { // only increase if currently not locked:
   ++counter;
   mtx.unlock();
  }
 }
}

int main (int argc, const char* argv[]) {
 std::thread threads[10];
 for (int i=0; i<10; ++i)
  threads[i] = std::thread(attempt_10k_increases);

 for (auto& th : threads) th.join();
 std::cout << counter << " successful increases of the counter.\n";

 return 0;
}

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文章名稱：C++11并發(fā)指南之std::mutex詳解-創(chuàng)新互聯(lián)
文章轉(zhuǎn)載：http://www.muchs.cn/article22/djhgjc.html

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