C++中lock_guard怎么用_C++多线程自动加锁解锁机制【并发】

lock_guard 是栈上自动管理互斥量生命周期的 RaiI 类模板，构造时加锁、析构时解锁，确保异常安全；不能 new、不能 return、不能作类成员，因其禁止拷贝/移动且依赖栈对象生命周期。

lock_guard 是什么，为什么不能直接 new 或 return

lock_guard 是一个栈上自动管理互斥量生命周期的 RAII 类模板，它在构造时加锁、析构时解锁。它的核心价值不是“加锁”，而是“确保锁一定被释放”——哪怕中间抛异常、提前 return 或 goto 跳出作用域，析构函数仍会被调用。

所以你不能：
– new lock_guard(m)：堆分配对象不会自动析构
– return lock_guard(m)：返回临时对象会触发移动/拷贝，而 lock_guard 明确删除了拷贝和移动构造函数（编译报错：use of deleted function）
– 把它作为类成员变量长期持有：它不拥有 mutex，也不负责管理其生命周期，只管“这一段代码执行期间”的锁定

最常用写法：在作用域开头声明，配合 std::mutex 使用

典型场景是保护共享数据读写。比如多个线程往同一个 std::vector 里 push：

std::mutex mtx; std::vector data; 
void thread_func() { // 加锁范围仅限于访问 data 的这几行 std::lock_guard guard(mtx); data.push_back(42); // guard 离开作用域，自动 unlock() }

注意：
– guard 必须声明在需要保护的代码之前，且作用域要严格包裹临界区
– 不要手动调用 guard.unlock()：它没这个接口，也不该有
– 如果临界区很长或包含可能 throw 的操作，lock_guard 依然安全

和 unique_lock 对比：什么时候不该用 lock_guard

lock_guard 是最轻量、最严格的自动锁，但灵活性差。遇到以下情况，就得换 std::unique_lock：

• 需要延迟加锁（构造时不锁，后面再 lock()）
• 需要手动控制解锁时机（比如先 unlock 再做耗时 IO，避免阻塞其他线程）
• 要和条件变量 std::condition_variable 配合使用（wait() 要求传入 unique_lock）
• 要转移锁的所有权（比如放进 std::move 返回值中）

lock_guard 没有 unlock()、try_lock()、release() 这些方法，也没提供底层 mutex* 访问接口——它就是为“进作用域即锁、出作用域即放”这个单一语义设计的。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

容易忽略的细节：类型必须匹配，且 mutex 不能是临时对象

lock_guard 模板参数类型必须和传入的互斥量类型完全一致。常见错误：

std::recursive_mutex rm; std::lock_guard guard(rm); // ❌ 编译失败：类型不匹配

正确写法是：

std::lock_guard guard(rm); // ✅

另一个坑是传入临时 mutex：

std::lock_guard guard(std::mutex{}); // ❌ 构造完就销毁 mutex，guard 锁的是已析构对象

所有 mutex 实例必须是静态、全局、类成员或栈上持久存在的对象。