在C++11中，std::lock_guard 和 std::unique_lock 都是用于管理互斥鎖（std::mutex 或其他互斥鎖類型）的RAII（資源獲取即初始化）類，但它們在功能和使用場景上有一些重要的區(qū)別。以下是它們的主要區(qū)別：

一、功能設(shè)計(jì)

1.1 std::lock_guard

功能單一：std::lock_guard 的唯一目的是在構(gòu)造時(shí)鎖定互斥鎖，并在析構(gòu)時(shí)釋放互斥鎖。它不支持手動(dòng)解鎖。

使用場景：適用于需要在某個(gè)作用域內(nèi)簡單地鎖定和解鎖互斥鎖的場景，且不需要中途解鎖。

代碼示例：

#include<thread>
#include<mutex>
std::mutex mt;
void function()
{
    // 構(gòu)造lock對象時(shí)，鎖定
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mt);
    // 在這個(gè)作用域內(nèi)，互斥鎖保持鎖定狀態(tài)
    ...
    // lock 對象析構(gòu)時(shí)，互斥鎖自動(dòng)解鎖。     
}

1.2 std::unique_lock 

功能豐富：std::unique_lock 提供了更靈活的鎖管理功能。它支持手動(dòng)鎖定和解鎖，還可以在構(gòu)造時(shí)不立即鎖定互斥鎖。

使用場景：適用于需要更靈活地控制鎖的場景，例如在條件變量等待時(shí)需要解鎖互斥鎖，或者在某些條件下才鎖定互斥鎖。

代碼示例：

#include<thread>
#include<mutex>
std::mutex mt;
void function()
{
    // 構(gòu)造lock對象時(shí)，鎖定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
    // 手動(dòng)解鎖
    lock.unlock();
    // 在這個(gè)作用域內(nèi)，互斥鎖是解鎖狀態(tài)
    ...
    // 從新鎖定
    lock.lock();
    // lock 對象析構(gòu)時(shí)，互斥鎖自動(dòng)解鎖。     
}

二、構(gòu)造方式

2.1 std::lock_guard 

• 構(gòu)造時(shí)必須傳遞一個(gè)互斥鎖對象，并且會(huì)立即鎖定該互斥鎖。

構(gòu)造函數(shù)：

 explicit lock_guard(_Mutex& _Mtx) : _MyMutex(_Mtx) { // construct and lock
     _MyMutex.lock();
 }

 lock_guard(_Mutex& _Mtx, adopt_lock_t) noexcept // strengthened
     : _MyMutex(_Mtx) {} // construct but don't lock

• 默認(rèn)情況下，會(huì)立即鎖定互斥鎖。
• 如果傳遞了 std::adopt_lock，表示互斥鎖已經(jīng)被當(dāng)前線程鎖定，std::lock_guard 只負(fù)責(zé)管理鎖的釋放。

2.2 std::unique_lock

構(gòu)造時(shí)可以選擇不立即鎖定互斥鎖，或者傳遞一個(gè)已經(jīng)鎖定的互斥鎖。

構(gòu)造函數(shù)：

 _NODISCARD_CTOR_LOCK explicit unique_lock(_Mutex& _Mtx)
     : _Pmtx(_STD addressof(_Mtx)), _Owns(false) { // construct and lock
     _Pmtx->lock();
     _Owns = true;
 }

 _NODISCARD_CTOR_LOCK unique_lock(_Mutex& _Mtx, adopt_lock_t) noexcept // strengthened
     : _Pmtx(_STD addressof(_Mtx)), _Owns(true) {} // construct and assume already locked

 unique_lock(_Mutex& _Mtx, defer_lock_t) noexcept
     : _Pmtx(_STD addressof(_Mtx)), _Owns(false) {} // construct but don't lock

• 默認(rèn)情況下，不會(huì)立即鎖定互斥鎖（需要手動(dòng)調(diào)用 lock()）。
• 如果傳遞了 std::defer_lock，表示延遲鎖定，需要手動(dòng)調(diào)用 lock()。
• 如果傳遞了 std::adopt_lock，表示互斥鎖已經(jīng)被當(dāng)前線程鎖定，std::unique_lock 只負(fù)責(zé)管理鎖的釋放。

三、解鎖能力

3.1 std::lock_guard

• 不支持手動(dòng)解鎖。互斥鎖只能在 std::lock_guard 對象析構(gòu)時(shí)自動(dòng)解鎖。

3.2 std::unique_lock

• 支持手動(dòng)解鎖?？梢酝ㄟ^調(diào)用 unlock() 方法手動(dòng)釋放互斥鎖，也可以在析構(gòu)時(shí)自動(dòng)解鎖。
• 代碼示例：

std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx, std::defer_lock); // 延遲鎖定
lock.lock(); // 手動(dòng)鎖定
lock.unlock(); // 手動(dòng)解鎖

四、與條件變量的配合

4.1 std::lock_guard 

• 由于不支持手動(dòng)解鎖，因此不能與條件變量配合使用。條件變量需要在等待時(shí)釋放互斥鎖，并在被喚醒后重新鎖定。

4.2 std::unique_lock 

• 與條件變量配合使用時(shí)非常方便。std::unique_lock 可以在等待條件變量時(shí)手動(dòng)解鎖互斥鎖，并在條件變量被喚醒后重新鎖定。

#include<thread>
#include<mutex>
#include<condition_variable>
std::mutex mt;
std::condition_variable cv;
bool bReady = false;
// 生產(chǎn)者
void producer()
{
    // 構(gòu)造lock對象時(shí)，鎖定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
   // Do Something
    ... 
    // 解鎖
    lock.unlock();
   
    // 通知消費(fèi)者
    cv.notify_one();
}

void customer()
{
    // 構(gòu)造lock對象時(shí)，鎖定
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mt);
    // 條件變量等待時(shí)自動(dòng)解鎖和重新鎖定
    cv.wait(lock,[]{return bReady;});
    // 繼續(xù)處理
}

五、性能和開銷

• std::lock_guard
  • 由于功能簡單，通常比 std::unique_lock 更輕量級，生成的代碼可能更高效。
• std::unique_lock
  • 功能更復(fù)雜，可能帶來一些額外的開銷，但這種開銷在大多數(shù)情況下是可以忽略的。

總結(jié)

• 如果你只需要在某個(gè)作用域內(nèi)簡單地鎖定和解鎖互斥鎖，且不需要中途解鎖，那么 std::lock_guard 是更好的選擇。
• 如果你需要更靈活地控制鎖的鎖定和解鎖，或者需要與條件變量配合使用，那么 std::unique_lock 是更合適的選擇。

到此這篇關(guān)于C++ 11中l(wèi)ock_guard和unique_lock的區(qū)別的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 11 lock_guard和unique_lock 內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！ 

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