C++11 并发指南之std::mutex详解分享！

上一篇《C++11 并发指南二(std::thread 详解) 》中主要讲到了 std::thread 的一些用法，并给出了两个小例子，本文将介绍 std::mutex 的用法。

Mutex 又称互斥量，C++ 11中与 Mutex 相关的类（包括锁类型）和函数都声明在 <mutex> 头文件中，所以如果你需要使用 std::mutex，就必须包含 <mutex> 头文件。

<mutex> 头文件介绍
Mutex 系列类(四种)

Lock 类（两种）

其他类型

函数

std::mutex 介绍

下面以 std::mutex 为例介绍 C++11 中的互斥量用法。

std::mutex 是C++11 中最基本的互斥量，std::mutex 对象提供了独占所有权的特性——即不支持递归地对 std::mutex 对象上锁，而 std::recursive_lock 则可以递归地对互斥量对象上锁。

std::mutex 的成员函数

下面给出一个与 std::mutex 的小例子（参考）

  #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;  }    

std::recursive_mutex 介绍

std::recursive_mutex 与 std::mutex 一样，也是一种可以被上锁的对象，但是和 std::mutex 不同的是，std::recursive_mutex 允许同一个线程对互斥量多次上锁（即递归上锁），来获得对互斥量对象的多层所有权，std::recursive_mutex 释放互斥量时需要调用与该锁层次深度相同次数的 unlock()，可理解为 lock() 次数和 unlock() 次数相同，除此之外，std::recursive_mutex 的特性和 std::mutex 大致相同。

std::time_mutex 介绍

std::time_mutex 比 std::mutex 多了两个成员函数，try_lock_for()，try_lock_until()。

try_lock_for 函数接受一个时间范围，表示在这一段时间范围之内线程如果没有获得锁则被阻塞住（与 std::mutex 的 try_lock() 不同，try_lock 如果被调用时没有获得锁则直接返回 false），如果在此期间其他线程释放了锁，则该线程可以获得对互斥量的锁，如果超时（即在指定时间内还是没有获得锁），则返回 false。

try_lock_until 函数则接受一个时间点作为参数，在指定时间点未到来之前线程如果没有获得锁则被阻塞住，如果在此期间其他线程释放了锁，则该线程可以获得对互斥量的锁，如果超时（即在指定时间内还是没有获得锁），则返回 false。

下面的小例子说明了 std::time_mutex 的用法（参考）。

  #include <iostream>  // std::cout  #include <chrono>   // std::chrono::milliseconds  #include <thread>   // std::thread  #include <mutex>   // std::timed_mutex    std::timed_mutex mtx;    void fireworks() {   // waiting to get a lock: each thread prints "-" every 200ms:   while (!mtx.try_lock_for(std::chrono::milliseconds(200))) {   std::cout << "-";   }   // got a lock! - wait for 1s, then this thread prints "*"   std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));   std::cout << "*n";   mtx.unlock();  }    int main ()  {   std::thread threads[10];   // spawn 10 threads:   for (int i=0; i<10; ++i)   threads[i] = std::thread(fireworks);     for (auto& th : threads) th.join();     return 0;  }  

std::recursive_timed_mutex 介绍

和 std:recursive_mutex 与 std::mutex 的关系一样，std::recursive_timed_mutex 的特性也可以从 std::timed_mutex 推导出来，感兴趣的同鞋可以自行查阅。 ;-)

std::lock_guard 介绍

与 Mutex RAII 相关，方便线程对互斥量上锁。例子（参考）:

  #include <iostream>  // std::cout  #include <thread>   // std::thread  #include <mutex>   // std::mutex, std::lock_guard  #include <stdexcept>  // std::logic_error    std::mutex mtx;    void print_even (int x) {   if (x%2==0) std::cout << x << " is evenn";   else throw (std::logic_error("not even"));  }    void print_thread_id (int id) {   try {    // using a local lock_guard to lock mtx guarantees unlocking on destruction / exception:    std::lock_guard<std::mutex> lck (mtx);    print_even(id);   }   catch (std::logic_error&) {    std::cout << "[exception caught]n";   }  }    int main ()  {   std::thread threads[10];   // spawn 10 threads:   for (int i=0; i<10; ++i)    threads[i] = std::thread(print_thread_id,i+1);     for (auto& th : threads) th.join();     return 0;  }    

std::unique_lock 介绍

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