互斥锁（std::mutex）用于保护共享资源，避免多线程访问导致数据竞争。1. 使用 std::lock_guard 实现RAII管理，自动加解锁；2. 多锁时按序加锁或用 std::lock 避免死锁；3. std::unique_lock 提供更灵活控制，支持延迟加锁与条件变量。合理选择锁类型可确保线程安全。
在C++多线程编程中，多个线程同时访问共享资源容易引发数据竞争和不一致问题。为保证线程安全，需要使用同步机制，其中最常用的就是互斥锁（std::mutex）。它能确保同一时间只有一个线程可以访问被保护的临界区。
1. 互斥锁的基本使用
要使用互斥锁，需包含头文件 mutex，并声明一个 std::mutex 对象。通过调用其 lock() 和 unlock() 方法手动加锁和解锁。
但更推荐使用RAII（资源获取即初始化）风格的 std::lock_guard，它在构造时自动加锁，析构时自动解锁，避免忘记释放锁导致死锁。
#include <iostream> #include <thread> #include <mutex> std::mutex mtx; void print_block(int n) { std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 自动加锁 for (int i = 0; i < n; ++i) { std::cout << "*"; } std::cout << std::endl; } int main() { std::thread t1(print_block, 5); std::thread t2(print_block, 10); t1.join(); t2.join(); return 0; }
2. 避免死锁的建议
多个互斥锁同时使用时，若加锁顺序不一致，可能引发死锁。例如线程A先锁m1再锁m2，线程B先锁m2再锁m1，就可能发生相互等待。
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解决方法包括：
- 始终以相同的顺序对多个互斥锁加锁
- 使用 std::lock 一次性锁定多个互斥量，它能自动避免死锁
- 使用 std::unique_lock 替代 lock_guard，支持延迟加锁、条件变量等高级功能
std::mutex m1, m2; void task1() { std::lock(m1, m2); // 同时加锁，避免死锁 std::lock_guard<std::mutex> lock1(m1, std::adopt_lock); std::lock_guard<std::mutex> lock2(m2, std::adopt_lock); // 执行操作 }
3. unique_lock 的灵活控制
std::unique_lock 比 lock_guard 更灵活，支持：
- 延迟加锁（构造时不立即加锁）
- 手动调用 lock() / unlock()
- 支持移动语义，可用于函数返回或容器存储
- 与 std::condition_variable 配合使用
std::mutex mtx; std::unique_lock<std::mutex> ulock(mtx, std::defer_lock); // 此时并未加锁 ulock.lock(); // 手动加锁 // 操作共享资源 ulock.unlock(); // 手动解锁基本上就这些。合理使用互斥锁能有效保护共享数据，关键是选择合适的锁类型并注意避免死锁。