c++ mutex

操作系统中中提供一把互斥锁mutex（也称之为互斥量）。

每个线程在对资源操作前都尝试先加锁，成功加锁才能操作，操作结束解锁。

但通过“锁”就将资源的访问变成互斥操作，而后与时间有关的错误也不会再产生了。

但，应注意：同一时刻，同一临界区，只能有一个线程持有该锁。

当A线程对某个全局变量加锁访问，B在访问前尝试加锁，拿不到锁，B阻塞。C线程不去加锁，而直接访问该全局变量，依然能够访问，但会出现数据混乱。

所以，互斥锁实质上是操作系统提供的一把“建议锁”（又称“协同锁”），建议程序中有多线程访问共享资源的时候使用该机制。但，并没有强制限定。因此，即使有了mutex，如果有线程不按规则来访问数据，依然会造成数据混乱。

一、mutex头文件的介绍

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 头文件中，所以如果你需要使用 std::mutex，就必须包含 头文件。规范

下面是mutex头文件中内容：

mutex类4种         std::mutex，最基本的 Mutex 类。         std::recursive_mutex，递归 Mutex 类。         std::time_mutex，定时 Mutex 类。         std::recursive_timed_mutex，定时递归 Mutex 类。Lock 类（两种）         std::lock_guard，与 Mutex RAII 相关，方便线程对互斥量上锁。         std::unique_lock，与 Mutex RAII 相关，方便线程对互斥量上锁，但提供了更好的上锁和解锁控制。其他类型            std::once_flag         std::adopt_lock_t         std::defer_lock_t         std::try_to_lock_t函数         std::try_lock，尝试同时对多个互斥量上锁。         std::lock，可以同时对多个互斥量上锁。         std::call_once，如果多个线程需要同时调用某个函数，call_once 可以保证多个线程对该函数只调用一次。

二、meutex类的介绍

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

• 构造函数，std::mutex不允许拷贝构造，也不允许 move 拷贝，最初产生的 mutex 对象是处于 unlocked 状态的。
• lock()，调用线程将锁住该互斥量。线程调用该函数会发生下面 3 种情况：(1). 如果该互斥量当前没有被锁住，则调用线程将该互斥量锁住，直到调用 unlock之前，该线程一直拥有该锁。(2). 如果当前互斥量被其他线程锁住，则当前的调用线程被阻塞住。(3). 如果当前互斥量被当前调用线程锁住，则会产生死锁(deadlock)。
• unlock()， 解锁，释放对互斥量的所有权。
• try_lock()，尝试锁住互斥量，如果互斥量被其他线程占有，则当前线程也不会被阻塞。线程调用该函数也会出现下面 3 种情况，(1). 如果当前互斥量没有被其他线程占有，则该线程锁住互斥量，直到该线程调用 unlock 释放互斥量。(2). 如果当前互斥量被其他线程锁住，则当前调用线程返回 false，而并不会被阻塞掉。(3). 如果当前互斥量被当前调用线程锁住，则会产生死锁(deadlock)。

来看一个mutex的用法：

// mutex example
#include        // std::cout
#include          // std::thread
#include           // std::mutex
 
std::mutex mtx;           // mutex for critical section
 
void print_block(int n, char c) {
	// critical section (exclusive access to std::cout signaled by locking mtx):
	mtx.lock();
	for (int i = 0; i