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哈哈，**好，这一波咱把 `<mutex>` 彻底端了** 😄
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你现在这个节奏是对的：**thread 看清 → mutex 看透 → 并发就不怕了**。
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我给你的是一份 **能当“并发速查表”的 `<mutex>` 全家桶说明**，照着用不翻车。
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# 一、`<mutex>` 是干嘛的？一句话版
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> **`<mutex>` 负责“同步”，不负责“并发”。**
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* `thread`：开人
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* `mutex`：防抢
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* `atomic`：小件快递
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* `future`：结果回收
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# 二、`std::mutex`（最常用）
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## 1️⃣ `std::mutex`
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```cpp
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#include <mutex>
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std::mutex m;
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```
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### 作用
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* 最普通的互斥锁
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* **同一时间只能一个线程进入临界区**
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## 2️⃣ `lock()` —— 上锁（阻塞）
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```cpp
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m.lock();
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// 临界区
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m.unlock();
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```
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### 特点
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* 如果锁被占用 → **阻塞等待**
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* 不可递归
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### 返回值
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❌ 无
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### ❗新手警告
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> **一旦忘记 `unlock()`，程序直接死锁**
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## 3️⃣ `unlock()` —— 解锁
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```cpp
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m.unlock();
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```
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### 返回值
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❌ 无
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## 4️⃣ `try_lock()` —— 尝试上锁（不阻塞）
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```cpp
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if (m.try_lock()) {
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// 拿到锁
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m.unlock();
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}
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```
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### 返回值
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* `true`：成功
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* `false`：失败
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### 用途
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* 避免卡死
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* 非关键任务
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# 三、RAII 锁（**你真正该用的**）
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> **99% 的情况下，不要直接用 `lock()/unlock()`**
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## 5️⃣ `std::lock_guard`（最常用、最安全）
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```cpp
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void foo(){
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std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
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// 自动上锁
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// 自动解锁（作用域结束）
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}
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```
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### 特点
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* 构造时上锁
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* 析构时解锁
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* **不能手动 unlock**
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### 返回值
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❌ 无
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✔ 最安全
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✔ 最推荐
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## 6️⃣ `std::unique_lock`（高级版）
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```cpp
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std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
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```
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### 特点
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* 可以：
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* 延迟上锁
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* 手动 unlock / lock
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* 搭配 `condition_variable`
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### 常见用法
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```cpp
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std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
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lock.unlock();
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// ...
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lock.lock();
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```
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### 返回值
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❌ 无
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📌 **灵活 ≠ 常用**，新手少用
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## 7️⃣ 延迟上锁
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```cpp
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std::unique_lock<std::mutex> lock(m, std::defer_lock);
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// 之后再 lock()
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lock.lock();
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```
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## 8️⃣ 尝试上锁（不阻塞）
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```cpp
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std::unique_lock<std::mutex> lock(m, std::try_to_lock);
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if (lock.owns_lock()) {
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// 成功
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}
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```
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# 四、特殊 mutex 类型
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## 9️⃣ `std::recursive_mutex`
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```cpp
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std::recursive_mutex m;
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```
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### 特点
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* 同一线程可以多次 lock
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* 必须 unlock 相同次数
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### 什么时候用？
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* 递归函数
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* 老代码
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⚠️ **能不用就不用**，通常是设计有问题
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## 🔟 `std::timed_mutex`
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```cpp
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std::timed_mutex m;
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```
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### 作用
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* 支持超时锁
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```cpp
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if (m.try_lock_for(100ms)) {
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m.unlock();
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}
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```
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## 1️⃣1️⃣ `std::recursive_timed_mutex`
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= `recursive_mutex` + 超时
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# 五、一次锁多个 mutex（死锁克星）
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## 1️⃣2️⃣ `std::lock()`
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```cpp
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std::lock(m1, m2);
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// 全部锁成功
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```
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### 特点
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* 避免死锁
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* 要么全拿，要么全不拿
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## 1️⃣3️⃣ `std::scoped_lock`（C++17）
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```cpp
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std::scoped_lock lock(m1, m2);
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```
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✔ 自动
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✔ 安全
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✔ 推荐
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# 六、完整 API 总表（收藏级）
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| API | 作用 | 返回值 |
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| ----------------------- | ----------- | ---- |
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| `mutex` | 基础互斥锁 | — |
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| `lock()` | 阻塞上锁 | void |
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| `unlock()` | 解锁 | void |
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| `try_lock()` | 尝试上锁 | bool |
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| `recursive_mutex` | 可递归锁 | — |
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| `timed_mutex` | 超时锁 | — |
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| `recursive_timed_mutex` | 递归+超时 | — |
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| `lock_guard` | RAII 锁 | — |
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| `unique_lock` | 高级 RAII 锁 | — |
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| `scoped_lock` | 多锁 RAII | — |
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| `lock()` | 同时锁多个 mutex | void |
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# 七、什么时候用 mutex？一句判断法
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> **如果一个变量：**
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>
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> * 被多个线程访问
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> * 至少一个线程写
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👉 **要么 mutex，要么 atomic**
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# 八、什么时候不要用 mutex？
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❌ 只是计数
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❌ 简单 flag
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❌ 单一整数状态
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👉 用 `atomic`，更快更简单。
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# 九、新手不翻车口诀（记住这 4 句）
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1️⃣ **能不共享就不共享**
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2️⃣ **能分任务就别加锁**
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3️⃣ **能用 `lock_guard` 就别手写 lock**
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4️⃣ **看到 `recursive_mutex` 先怀疑设计**
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你现在已经把 **thread + mutex** 两大核心吃下来了。
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下一步顺序我强烈建议：
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👉 **`<atomic>`（最后一块拼图）**
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或者
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👉 **`condition_variable`（线程协作）**
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你选一个，我继续给你“端锅”。
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