C++多线程学习[五]：RAII锁

一、什么是RAII

使用局部对象来控制资源的技术，即它的生命周期由操作系统来管理，无需人工的介入。
为什么要采用RAII技术呢？主要是在开发过程中资源的销毁容易忘记，容易造成死锁或内存泄露。

{}为一个区域，这里锁的是一块区域。不用在冗余的写mutex.lock()和mutex.unlock();

二、手动实现RAII管理mutex资源

#include<iostream>
#include<thread>
#include<mutex>
using namespace std;

class Tmutex
{
public:
	Tmutex(mutex& mtx) : mtx_(mtx)
	{
		cout << "Lock" << endl;
		//mtx_.lock();
	}

	~Tmutex()
	{
		cout << "UnLock" << endl;
		//mtx_.unlock();
	}
private:
	mutex &mtx_;
};

static mutex mtx;
void Test(int i)
{
	Tmutex lock(mtx);
	if (i == 1)
	{
		cout << " i = 1 " << endl;
	}
	else if (i == 2)
	{
		cout << " i = 2" << endl;
	}
	else 
	{
		cout << " i = " <<i<< endl;
	}

}

int main() 
{
	Test(1);
	Test(2);
	Test(3);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

在这种方式中，lock 是一个对象，它被定义为互斥锁 mtx 的一个“保护者”（guard）。当创建 lock 对象时，在其构造函数中会自动执行 mtx.lock() 方法，从而获取互斥锁，确保当前线程拥有了对共享资源的独占访问权。而在 lock 对象生命周期结束时，其析构函数会自动调用 mtx.unlock() 方法，从而释放互斥锁，确保其他线程可以继续访问共享资源。

三、C++11 RAII控制锁lock_guard

在这里插入图片描述
可以看到 lock_guard源码中的构造会自动上锁，析构会自动解锁。

#include<iostream>
#include<thread>
#include<mutex>

using namespace std;

static mutex mtx;

void Test(int i)
{
	lock_guard<mutex> lock(mtx);
	for (;;)
	{
		cout << i << endl;
		this_thread::sleep_for(500ms);
	}
}
int main() 
{
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		thread th(Test, i + 1);
		th.detach();
	}
	getchar();
	return 0;
}

在这里插入图片描述
这里三个线程，但是i = 2 这个线程被锁住，

当然它还有另一个构造函数，adopt_lock_t用来判断是否已经上锁。
在这里插入图片描述
在这里，因为lock_guard锁的区域并没有检查到是否上锁，因此会报错。
（和下面unique_lock一样）

在这里插入图片描述
我们在他之前锁上

这里它检测到前面已经上锁，因此会通过。

四、unique_lock

在这里插入图片描述
源码中有四个构造函数。
主要的是后三个（括号内指的是unique_lock对象）

adopt_lock 文章前面涉及到(已经拥有锁，不加锁，出栈区后会释放)
defer_lock (延后拥有锁，不加锁，出栈区后不释放，加锁后，退出栈区释放)

锁加在哪里都可以，这里3个线程都延时后i = 2 的先上锁。因为不释放，所以不加锁的话这3个线程会一直运行，而不发生阻塞，直到其中一个被上锁。
try_to_lock(尝试获得互斥的所有权而不阻塞，获取失败退出栈区不会释放，通过owns_locc()函数判断 )

如果已经锁上，会尝试读取是否上锁，因为前面已经上锁，因此它不会再次上锁，所以进入else情况