主要差异
std::lock_guard<>
、std::unique_lock<>
以及std::scoped_lock<>
之间的主要差异:
特性 | std::lock_guard<> |
std::unique_lock<> |
std::scoped_lock<> |
---|---|---|---|
类型 | 模板类 | 模板类 | 模板类 |
自动解锁 | 是(析构时) | 是(析构时或显式调用unlock) | 是(析构时) |
可复制性 | 不可复制 | 不可复制,但可移动 | 不可复制,但可移动 |
条件锁定 | 不支持 | 支持(通过try_lock) | 支持(通过try_lock_shared, try_lock) |
递归锁支持 | 不支持 | 支持(取决于互斥量类型) | 不支持 |
延迟锁定 | 不支持 | 支持(通过构造函数参数) | 支持(通过构造函数参数) |
锁的所有权管理 | 构造函数中获取,析构函数中释放 | 构造函数中获取(可选延迟),析构中释放,支持手动unlock | 构造函数中获取(可选延迟),析构中释放 |
灵活性 | 较低,适用于简单场景 | 较高,支持更多高级功能 | 介于两者之间,优化同时锁定多个互斥量 |
用途 | 基本互斥保护,简单场景 | 需要条件锁定、延迟锁定、手动解锁等复杂场景 | 简化同时锁定多个互斥量的代码,避免死锁 |
性能 | 较高(简单实现) | 较低(更多功能,可能带来额外开销) | 较高(优化实现) |
说明
- 自动解锁:这些锁在作用域结束时自动解锁,减少了忘记解锁的风险。
-
可复制性:所有这三种锁都是不可复制的,但
std::unique_lock<>
和std::scoped_lock<>
支持通过移动语义进行所有权转移。 -
条件锁定:
std::unique_lock<>
和std::scoped_lock<>
支持通过try_lock
(或try_lock_shared
)尝试锁定互斥量,如果互斥量已被锁定,则不会阻塞当前线程。 -
递归锁支持:
std::unique_lock<>
是否支持递归锁取决于它所管理的互斥量类型。如果互斥量支持递归锁定,则std::unique_lock<>
也支持。 -
延迟锁定:在构造
std::unique_lock<>
或std::scoped_lock<>
时,可以通过特定的构造函数参数来延迟锁定互斥量,直到稍后的时间点进行。 -
锁的所有权管理:这些锁在构造函数中获取互斥量的所有权,并在析构函数中释放它。
std::unique_lock<>
还提供了unlock
成员函数来支持手动解锁。 -
灵活性:
std::unique_lock<>
因其提供了更多的控制选项(如条件锁定、延迟锁定、手动解锁等)而具有较高的灵活性。std::scoped_lock<>
则优化了同时锁定多个互斥量的场景,避免了死锁的风险。std::lock_guard<>
则适用于简单的互斥保护场景。 -
性能:
std::lock_guard<>
因其简单性而通常具有更好的性能。std::unique_lock<>
由于提供了更多的功能,可能会带来一些额外的性能开销。std::scoped_lock<>
则通过优化算法来提高同时锁定多个互斥量时的性能。