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C++ 11中lock_guard和unique_lock的区别

21人参与 2025-07-14 C/C++

在c++11中,std::lock_guardstd::unique_lock 都是用于管理互斥锁(std::mutex 或其他互斥锁类型)的raii(资源获取即初始化)类,但它们在功能和使用场景上有一些重要的区别。以下是它们的主要区别:

一、功能设计

1.1 std::lock_guard

功能单一std::lock_guard 的唯一目的是在构造时锁定互斥锁,并在析构时释放互斥锁。它不支持手动解锁。

使用场景:适用于需要在某个作用域内简单地锁定和解锁互斥锁的场景,且不需要中途解锁。

代码示例

#include<thread>
#include<mutex>
std::mutex mt;
void function()
{
    // 构造lock对象时,锁定
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mt);
    // 在这个作用域内,互斥锁保持锁定状态
    ...
    // lock 对象析构时,互斥锁自动解锁。     
}

1.2 std::unique_lock 

功能丰富std::unique_lock 提供了更灵活的锁管理功能。它支持手动锁定和解锁,还可以在构造时不立即锁定互斥锁。

使用场景:适用于需要更灵活地控制锁的场景,例如在条件变量等待时需要解锁互斥锁,或者在某些条件下才锁定互斥锁。

代码示例

#include<thread>
#include<mutex>
std::mutex mt;
void function()
{
    // 构造lock对象时,锁定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
    // 手动解锁
    lock.unlock();
    // 在这个作用域内,互斥锁是解锁状态
    ...
    // 从新锁定
    lock.lock();
    // lock 对象析构时,互斥锁自动解锁。     
}

二、构造方式

2.1 std::lock_guard 

构造函数

 explicit lock_guard(_mutex& _mtx) : _mymutex(_mtx) { // construct and lock
     _mymutex.lock();
 }

 lock_guard(_mutex& _mtx, adopt_lock_t) noexcept // strengthened
     : _mymutex(_mtx) {} // construct but don't lock

2.2 std::unique_lock

构造时可以选择不立即锁定互斥锁,或者传递一个已经锁定的互斥锁。

构造函数

 _nodiscard_ctor_lock explicit unique_lock(_mutex& _mtx)
     : _pmtx(_std addressof(_mtx)), _owns(false) { // construct and lock
     _pmtx->lock();
     _owns = true;
 }

 _nodiscard_ctor_lock unique_lock(_mutex& _mtx, adopt_lock_t) noexcept // strengthened
     : _pmtx(_std addressof(_mtx)), _owns(true) {} // construct and assume already locked

 unique_lock(_mutex& _mtx, defer_lock_t) noexcept
     : _pmtx(_std addressof(_mtx)), _owns(false) {} // construct but don't lock

三、解锁能力

3.1 std::lock_guard

3.2 std::unique_lock

std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx, std::defer_lock); // 延迟锁定
lock.lock(); // 手动锁定
lock.unlock(); // 手动解锁

四、与条件变量的配合

4.1 std::lock_guard 

4.2 std::unique_lock 

#include<thread>
#include<mutex>
#include<condition_variable>
std::mutex mt;
std::condition_variable cv;
bool bready = false;
// 生产者
void producer()
{
    // 构造lock对象时,锁定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
   // do something
    ... 
    // 解锁
    lock.unlock();
   
    // 通知消费者
    cv.notify_one();
}

void customer()
{
    // 构造lock对象时,锁定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
    // 条件变量等待时自动解锁和重新锁定
    cv.wait(lock,[]{return bready;});
    // 继续处理
}

五、性能和开销

总结

到此这篇关于c++ 11中lock_guard和unique_lock的区别的文章就介绍到这了,更多相关c++ 11 lock_guard和unique_lock 内容请搜索代码网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持代码网! 

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