C++中的锁类型对比与实战：std::lock_guard、std::unique_lock、std::shared_lock
在多线程编程中，合理地使用锁是保证数据一致性和线程安全的关键。C++标准库提供了多种锁类型，每种都有其适用场景和性能特性。本文将深入分析 std::lock_guard、std::unique_lock、std::shared_lock 三者的区别、性能差异、常见误区，并结合实际示例介绍如何选择和使用这些锁类型。
一、三者作用概览
| 类型 | 适用于 | 支持解锁/延迟锁？ | 支持共享锁？ | 简单易用 | 功能全面 |
|---|---|---|---|---|---|
std::lock_guard | 最简单的互斥锁 | ❌ 不支持 | ❌ 不支持 | ✅ 简单 | ❌ 不灵活 |
std::unique_lock | 高级互斥锁 | ✅ 支持 | ❌ 不支持 | 中等 | ✅ 灵活 |
std::shared_lock | 共享读写锁（C++17） | ✅ 支持 | ✅ 支持共享读 | 中等 | ✅ 灵活 |
二、详细对比
1. std::lock_guard<Mutex>
- 作用：自动加锁、离开作用域时自动解锁
- 特点：简单快速，RAII 模式
- 缺点：不支持
unlock()、延迟锁、try_lock()等高级操作
std::mutex mtx;
{std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁// 临界区
} // 自动解锁
2. std::unique_lock<Mutex>
- 作用：灵活控制锁的生命周期
- 特点：支持
.unlock()、延迟锁、try_lock()、可移动 - 适用：复杂临界区控制、条件变量
std::mutex mtx;// 立即加锁
std::unique_lock<std::mutex> lock1(mtx);// 延迟加锁
std::unique_lock<std::mutex> lock2(mtx, std::defer_lock)
