C++11 std::unique_lock与std::lock_guard区别及多线程应用实例
C++多线程编程中通常会对共享的数据进行写保护,以防止多线程在对共享数据成员进行读写时造成资源争抢导致程序出现未定义的行为。通常的做法是在修改共享数据成员的时候进行加锁--mutex。在使用锁的时候通常是在对共享数据进行修改之前进行lock操作,在写完之后再进行unlock操作,进场会出现由于疏忽导致由于lock之后在离开共享成员操作区域时忘记unlock,导致死锁。
针对以上的问题,C++11中引入了std::unique_lock与std::lock_guard两种数据结构。通过对lock和unlock进行一次薄的封装,实现自动unlock的功能。
- std::mutex mut;
- void insert_data()
- {
- std::lock_guard<std::mutex> lk(mut);
- queue.push_back(data);
- }
- void process_data()
- {
- std::unqiue_lock<std::mutex> lk(mut);
- queue.pop();
- }
通过实现一个线程安全的队列来说明两者之间的差别。
- template <typename T>
- class ThreadSafeQueue{
- public:
- void Insert(T value);
- void Popup(T &value);
- bool Empety();
- private:
- mutable std::mutex mut_;
- std::queue<T> que_;
- std::condition_variable cond_;
- };
- template <typename T>
- void ThreadSafeQueue::Insert(T value){
- std::lock_guard<std::mutex> lk(mut_);
- que_.push_back(value);
- cond_.notify_one();
- }
- template <typename T>
- void ThreadSafeQueue::Popup(T &value){
- std::unique_lock<std::mutex> lk(mut_);
- cond_.wait(lk, [this]{return !que_.empety();});
- value = que_.front();
- que_.pop();
- }
- template <typename T>
- bool ThreadSafeQueue::Empty() const{
- std::lock_guard<std::mutex> lk(mut_);
- return que_.empty();
- }
上面代码中
- cond_.wait(lk, [this]{return !Empety();});
- [this]{return !Empety();}
还存在另一种读写锁,但是并没有引入C++11,但是boost库提供了对应的实现。读写锁主要适合在于共享数据更新频率较低,但是读取共享数据频率较高的场合。