std :: unique_lock <std :: mutex>或std :: lock_guard <std :: mutex>？

Question

我有两个用例.

答:我想将两个线程的访问同步到队列.

B.我想将两个线程的访问同步到队列并使用条件变量,因为其中一个线程将等待内容由另一个线程存储到队列中.

对于用例AI,请参阅代码示例std::lock_guard<>.对于用例BI,请参阅使用的代码示例std::unique_lock<>.

两者之间有什么区别,我应该在哪个用例中使用哪一个？

Answer 1

不同之处在于您可以锁定和解锁std::unique_lock.std::lock_guard将仅在施工时锁定一次并在销毁时解锁.

因此对于用例B,您肯定需要一个std::unique_lock条件变量.在情况A中,它取决于您是否需要重新锁定防护装置.

std::unique_lock还有其他功能允许它例如:构建时不立即锁定互斥锁,而是构建RAII包装器(见这里).

std::lock_guard还提供了方便的RAII包装器,但不能安全地锁定多个互斥锁.当您需要有限范围的包装时,可以使用它,例如:成员函数:

class MyClass{
    std::mutex my_mutex;
    void member_foo() {
        std::lock_guard<mutex_type> lock(this->my_mutex);            
        /*
         block of code which needs mutual exclusion (e.g. open the same 
         file in multiple threads).
        */

        //mutex is automatically released when lock goes out of scope           
};

为了澄清chmike一个问题,在默认情况下std::lock_guard并std::unique_lock是相同的.所以在上面的例子中,你可以替换std::lock_guard为std::unique_lock.但是,std::unique_lock可能会有更多的开销.

请注意,这些天应该使用std::scoped_lock而不是std::lock_guard.

Answer 2

lock_guard并且unique_lock几乎是一样的; lock_guard是受限制的版本,界面有限.

A lock_guard始终保持从其构造到破坏的锁定.A unique_lock可以在没有立即锁定的情况下创建,可以在其存在的任何点解锁,并且可以将锁的所有权从一个实例转移到另一个实例.

所以你总是使用lock_guard,除非你需要的能力unique_lock.一个condition_variable需要unique_lock.

Answer 3

lock_guard除非您需要能够unlock在不损坏的情况下手动使用互斥锁,否则请使用lock.

特别是,condition_variable在打电话给睡觉时解锁其互斥锁wait.这就是为什么lock_guard这里还不够.

Answer 4

在lock_guard和之间存在某些共同点unique_lock和某些差异.

但是在问题的上下文中,编译器不允许lock_guard结合条件变量使用,因为当一个线程调用条件变量上的wait时,互斥锁会自动解锁并且当其他线程/线程通知时和当前线程调用(退出等待),重新获取锁.

这种现象违背了原则lock_guard.lock_guard只能构造一次并且只能被破坏一次.

因此lock_guard不能与条件变量结合使用,但unique_lock可以是(因为unique_lock可以多次锁定和解锁).

Answer 5

缺少的一个区别是： std::unique_lock可以移动但std::lock_guard不能移动。

注意：两者都不能复制。