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1.unique_lock取代lock_guard

2. unique_lock的第二个参数

2.1 std::adopt_lock

2.2 std::try_to_lock

2.3 std::defer_lock

3. unique_lock的成员函数

3.1 lock(),加锁

3.2 unlock(),解锁

3.3 try_lock()

3.4 release()

4. unique_lock所有权的传递

1.unique_lock取代lock_guard

unique_lock是个类模板,工作中,一般lock_guard(推荐使用);lock_guard取代了mutex的lock()和unlock();

unique_lock比lock_guard灵活很多,效率上差一点,内存占用多一点。

2. unique_lock的第二个参数

lock_guard可以带第二个参数:

std::lock_guard sbguard1(my_mutex1, std::adopt_lock);// std::adopt_lock标记作用;

2.1 std::adopt_lock

表示这个互斥量已经被lock了(你必须要把互斥量提前lock了 ,否者会报异常);

std::adopt_lock标记的效果就是假设调用一方已经拥有了互斥量的所有权(已经lock成功了);通知lock_guard不需要再构造函数中lock这个互斥量了。

unique_lock也可以带std::adopt_lock标记,含义相同,就是不希望再unique_lock()的构造函数中lock这个mutex。

用std::adopt_lock的前提是,自己需要先把mutex lock上;用法与lock_guard相同。

2.2 std::try_to_lock

我们会尝试用mutex的lock()去锁定这个mutex,但如果没有锁定成功,我也会立即返回,并不会阻塞在那里;

用这个try_to_lock的前提是你自己不能先lock。实例代码如下:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

class A

{

public:

void inMsgRecvQueue()

{

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素" << i << endl;

{

std::unique_lock sbguard(my_mutex, std::try_to_lock);

if (sbguard.owns_lock())

{

//拿到了锁

msgRecvQueue.push_back(i);

//...

//其他处理代码

}

else

{

//没拿到锁

cout << "inMsgRecvQueue()执行,但没拿到锁头,只能干点别的事" << i << endl;

}

}

}

}

bool outMsgLULProc(int &command)

{

my_mutex.lock();//要先lock(),后续才能用unique_lock的std::adopt_lock参数

std::unique_lock sbguard(my_mutex, std::adopt_lock);

std::chrono::milliseconds dura(20000);

std::this_thread::sleep_for(dura); //休息20s

if (!msgRecvQueue.empty())

{

//消息不为空

int command = msgRecvQueue.front();//返回第一个元素,但不检查元素是否存在

msgRecvQueue.pop_front();//移除第一个元素。但不返回;

return true;

}

return false;

}

//把数据从消息队列取出的线程

void outMsgRecvQueue()

{

int command = 0;

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

bool result = outMsgLULProc(command);

if (result == true)

{

cout << "outMsgRecvQueue()执行,取出一个元素" << endl;

//处理数据

}

else

{

//消息队列为空

cout << "inMsgRecvQueue()执行,但目前消息队列中为空!" << i << endl;

}

}

cout << "end!" << endl;

}

private:

std::list msgRecvQueue;//容器(消息队列),代表玩家发送过来的命令。

std::mutex my_mutex;//创建一个互斥量(一把锁)

};

int main()

{

A myobja;

std::thread myOutMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);

std::thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);

myOutMsgObj.join();

myInMsgObj.join();

cout << "主线程执行!" << endl;

return 0;

}

2.3 std::defer_lock

用std::defer_lock的前提是,你不能自己先lock,否则会报异常

std::defer_lock的意思就是并没有给mutex加锁:初始化了一个没有加锁的mutex。

我们借着defer_lock的话题,来介绍一些unique_lock的重要成员函数

3. unique_lock的成员函数

3.1 lock(),加锁

3.2 unlock(),解锁

defer_lock、lock()与unlock() 实例代码 如下 :

void inMsgRecvQueue()

{

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素" << i << endl;

std::unique_lock sbguard(my_mutex, std::defer_lock);//没有加锁的my_mutex

sbguard.lock();//咱们不用自己unlock

//处理共享代码

//因为有一些非共享代码要处理

sbguard.unlock();

//处理非共享代码要处理。。。

sbguard.lock();

//处理共享代码

msgRecvQueue.push_back(i);

//...

//其他处理代码

sbguard.unlock();//画蛇添足,但也可以

}

}

3.3 try_lock()

尝试给互斥量加锁,如果拿不到锁,返回false,如果拿到了锁,返回true,这个函数是不阻塞的;实例代码如下:

void inMsgRecvQueue()

{

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

std::unique_lock sbguard(my_mutex, std::defer_lock);//没有加锁的my_mutex

if (sbguard.try_lock() == true)//返回true表示拿到锁了

{

msgRecvQueue.push_back(i);

//...

//其他处理代码

}

else

{

//没拿到锁

cout << "inMsgRecvQueue()执行,但没拿到锁头,只能干点别的事" << i << endl;

}

}

}

3.4 release()

返回它所管理的mutex对象指针,并释放所有权;也就是说,这个unique_lock和mutex不再有关系。严格区分unlock()与release()的区别,不要混淆。

如果原来mutex对像处于加锁状态,你有责任接管过来并负责解锁。(release返回的是原始mutex的指针)。实例代码如下:

void inMsgRecvQueue()

{

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

std::unique_lock sbguard(my_mutex);

std::mutex *ptx = sbguard.release(); //现在你有责任自己解锁了

msgRecvQueue.push_back(i);

ptx->unlock(); //自己负责mutex的unlock了

}

}

为什么有时候需要unlock();因为你lock()锁住的代码段越少,执行越快,整个程序运行效率越高。有人也把锁头锁住的代码多少成为锁的粒度,粒度一般用粗细来描述;

a)锁住的代码少,这个粒度叫细,执行效率高;

b)锁住的代码多,这个粒度叫粗,执行效率低;

要学会尽量选择合适粒度的代码进行保护,粒度太细,可能漏掉共享数据的保护,粒度太粗,影响效率。

选择合适的粒度是高级程序员能力和实力的体现;

4. unique_lock所有权的传递

std::unique_lock sbguard(my_mutex);//所有权概念

sbguard拥有my_mutex的所有权;sbguard可以把自己对mutex(my_mutex)的所有权转移给其他的unique_lock对象;

所以unique_lock对象这个mutex的所有权是可以转移,但是不能复制。

std::unique_lock sbguard1(my_mutex);

std::unique_lock sbguard2(sbguard1);//此句是非法的,复制所有权是非法的

std::unique_lock sbguard2(std::move(sbguard));//移动语义,现在先当与sbguard2与my_mutex绑定到一起了

//现在sbguard1指向空,sbguard2指向了my_mutex

方法1 :std::move()

方法2:return std:: unique_lock 代码如下:

std::unique_lock rtn_unique_lock()

{

std::unique_lock tmpguard(my_mutex);

return tmpguard;//从函数中返回一个局部的unique_lock对象是可以的。三章十四节讲解过移动构造函数。

//返回这种举报对象tmpguard会导致系统生成临时unique_lock对象,并调用unique_lock的移动构造函数

}

void inMsgRecvQueue()

{

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

std::unique_lock sbguard1 = rtn_unique_lock();

msgRecvQueue.push_back(i);

}

}

注:该文是C++11并发多线程视频教程笔记,详情学习:https://study.163.com/course/courseMain.htm?courseId=1006067356