C++0x概覽：多線程（2）

數據保護

同許多線程API一樣，C++0x用互斥來保護共享數據。有四種互斥類型：

Non-recursive (std::mutex)

Recursive (std::recursive_mutex)

允許鎖超時的non-recursive　(std::timed_mutex)

允許鎖超時的recursive (std::recursive_timed_mutex)

如果你試圖在一個線程上鎖(lock)一個non-recursive mutex兩次而當中沒有unlock它的話，會產生未知結果。遞歸recur6sive mutex只是增加鎖的計數，因此必須確保你unlock和lock的次數相同，其他線程才可能鎖這個mutex。

通常我們用模板類std::unique_lock<>和std::lock_guard<>來lock和unlock一個mutex。這些類在構造函數中lock一個mutex，在析構函數中unlock它。因此，如果你用的是局部變量，你的mutex會在退出作用域時自動被unlock。

std::mutex m;
　　my_class data;
　　void foo()
　　{
　　　　std::lock_guard<std::mutex> lk(m);
　　　　process(data);
}　 // mutex unlocked here

std::lock_guard只能像上面這樣使用。而std::unique_lock允許延遲lock、設置超時，以及在對象銷毀之前unlock。如果你選擇std::timed_mutex來設置鎖超時的話，那需要使用std::unique_lock:

std::timed_mutex m;
　　my_class data;
　　void foo()
　　{
　　　　std::unique_lock<std::timed_mutex>
　　　　　　lk(m,std::chrono::milliseconds(3)); // wait up to 3ms
　　　　if(lk) // if we got the lock, access the data
　　　　　　process(data);
}　 // mutex unlocked here

由於這些lock類是模板，因此他們可以用於所有標准的mutex類型，以及提供了lock()和unlock()函數的擴展類型。

避免死鎖

有時候，我們需要鎖多個mutex。如果控制不力，可能導致死鎖（deadlock）：兩個線程都試圖鎖相同的mutex，每個線程都鎖住一個mutex，而等待另外一個線程釋放其他的mutex。C++0x考慮到了這個問題，你可以使用std::lock函數來一次鎖住多個mutex，而不必冒著死鎖的危險來一個一個地鎖：

struct X
　　{
　　　　std::mutex m;
　　　　int a;
　　　　std::string b;
　　};
　　void foo(X& a,X& b)
　　{
　　　　std::unique_lock<std::mutex> lock_a(a.m,std::defer_lock);
　　　　std::unique_lock<std::mutex> lock_b(b.m,std::defer_lock);
　　　　std::lock(lock_a,lock_b);
　　　　// do something with the internals of a and b
　　}

在上面的例子中，如果你不使用std::lock的話，將很可能導致死鎖（如一個線程執行foo(x,y), 另一個執行foo(y,x)）。加上std::lock後，則是安全的。