C++11新特性之 Mutex

C++11中头文件 <mutex>

Mutex 类

std::mutex

最基本的 Mutex 类

构造函数，std::mutex不允许拷贝构造，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)。

std::mutex g_mutex;

g_mutex.lock();
//do something
g_mutex.unlock();

std::recursive_mutex

递归 Mutex 类，成员函数与std::mutex相同。

允许同一个线程对互斥量多次上锁（即递归上锁），来获得对互斥量对象的多层所有权，std::recursive_mutex 释放互斥量时需要调用与该锁层次深度相同次数的 unlock()，可理解为 lock() 次数和 unlock() 次数相同。

std::recursive_mutex remutex;

remutex.lock();
remutex.lock();
//do something
remutex.unlock();
remutex.unlock();

std::timed_mutex

定时 Mutex 类，比std::mutex多以下两个函数

try_lock_for() 函数接受一个时间范围，表示在这一段时间范围之内线程如果没有获得锁则被阻塞住。如果在此期间其他线程释放了锁，则该线程可以获得对互斥量的锁，如果超时（即在指定时间内还是没有获得锁），则返回 false。
与 std::mutex 的 try_lock() 不同，try_lock 如果被调用时没有获得锁则直接返回 false。
try_lock_until() 函数则接受一个时间点作为参数，在指定时间点未到来之前线程如果没有获得锁则被阻塞住，如果在此期间其他线程释放了锁，则该线程可以获得对互斥量的锁，如果超时（即在指定时间内还是没有获得锁），则返回 false。

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std::timed_mutex mtx;
mtx.try_lock_for(std::chrono::milliseconds(200)
mtx.unlock();

std::recursive_timed_mutex

定时递归 Mutex 类, 成员函数与std::timed_mutex相同

Lock 类

std::lock_guard

与 Mutex RAII 相关，方便线程对互斥量上锁。与Mutex配合使用，把锁放到lock_guard中时，mutex自动上锁，lock_guard析构时，同时把mutex解锁.

std::mutex mMutex;

void EMCallSession::setConferenceId(const std::string& conferenceId)
{
	//创建一个std::lock_guard局部变量，创建时传入的mMutex自动上锁
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mMutex);
    mConferenceId = conferenceId;
}
//方法执行完毕，花括号关闭之前，mMutex自动解锁
//函数发生异常时，std::lock_guard会自动释放锁

std::unique_lock

与 Mutex RAII 相关，方便线程对互斥量上锁，提供了更好的上锁和解锁控制.

owns_lock(): 是否拥有锁

1 2	_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool owns_lock() const _NOEXCEPT {return __owns_;}

release(): 放弃对锁的关联，当析构时，不会unlock锁

_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
mutex_type* release() _NOEXCEPT
{
    mutex_type* __m = __m_;
    __m_ = nullptr;
    __owns_ = false;
    return __m;
}

Tag 类

与Lock 类相关，通常作为参数传到Lock 类的构造函数里

std::adopt_lock_t

已经获得了锁

源码解析：std::lock_guard

explicit lock_guard(mutex_type& __m)  
        : __m_(__m) {__m_.lock();}  
    lock_guard(mutex_type& __m, adopt_lock_t)  
        : __m_(__m) {}

在构造函数中传入std::adopt_lock_t，会被认为已经获取到锁，不再进行获取锁的操作。

std::defer_lock_t

还没有获取到锁

std::try_to_lock_t

在Lock类构造时，尝试去获取锁

C++11新特性 之 Mutex