【C++多线程编程】（三）之详解lock_guard

std::lock_guard 的主要作用是在多线程环境中简化互斥锁的使用，通过RAII（资源获取即初始化）方式确保在作用域内对互斥锁的安全管理。

在多线程程序中，共享资源的并发访问需要进行同步，以防止数据竞争和确保数据一致性。互斥锁是一种常见的同步机制，用于保护临界区，使得在同一时刻只有一个线程能够进入该区域。

std::lock_guard 提供了一种方便的方式来管理互斥锁。下面是它的主要作用：

自动上锁和解锁： 在 std::lock_guard 对象的构造函数中，互斥锁会被自动上锁，而在析构函数中，互斥锁会被自动解锁。这确保了在作用域内互斥锁一直是被锁住的状态，从而防止了忘记手动释放锁的错误。

异常安全性： std::lock_guard 对象的析构函数会在离开作用域时被调用，即使在作用域内发生异常。这保证了在发生异常时互斥锁也能够被正确地释放，避免了因异常导致的资源泄漏和死锁问题。

简化代码： 使用 std::lock_guard 可以大大简化代码，避免了手动编写锁定和解锁的过程。这有助于降低编程错误的可能性，提高代码的可读性和可维护性。

下面是一个更详细的示例，说明了 std::lock_guard 的作用：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex myMutex;  // 定义一个互斥锁

void sharedResourceFunction(int id) {
    // 在代码块中使用锁卫士，lock_guard 在构造时锁住互斥锁，在析构时释放锁
    std::lock_guard<std::mutex> lock(myMutex);

    // 在这个代码块中，对共享资源进行读写操作是安全的
    std::cout << "Thread " << id << " is accessing the shared resource." << std::endl;

    // 在这个代码块结束后，锁会自动释放，即使发生了异常
    // 无需手动调用 myMutex.unlock()
}

int main() {
    const int numThreads = 3;
    std::thread threads[numThreads];

    for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
        threads[i] = std::thread(sharedResourceFunction, i + 1);
    }

    for (int i = 0; i < numThreads; ++i) {
        threads[i].join();
    }

    return 0;
}

在这个例子中，std::lock_guard 对象 lock 的作用是确保在 sharedResourceFunction 函数中对共享资源的访问是线程安全的。 lock 对象的析构函数在函数结束时自动释放互斥锁。