我能同时锁定多个变量吗？

Question

我是一个有用的助手，可以为您翻译文本。

我正在询问关于多线程的问题。

假设我有两个全局向量，

std::vector<MyClass1*> vec1 

并且。

std::vector<MyClass2*> vec2. 

此外，我有4个线程可以访问vec1和vec2。我能否按照以下方式编写代码？

void thread_func()
// this is the function that will be executed by a thread
{
    MyClass1* myObj1 = someFunction1(); 
    MyClass2* myObj2 = someFunction2();

    // I want to push back vec1, then push back vec2 in an atomic way
    pthread_mutex_lock(mutex);
    vec1.push_back(myObj1);
    vec2.push_back(myObj2);
    pthread_mutex_unlock(mutex);
}

for(int i=0; i<4; i++)
{
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
}

我想做的是在vec1上执行push_back，然后在vec2上执行push_back。

我是一个新手，我有一种感觉，即一个互斥锁只能锁定一个变量。换句话说，在pthread_mutex_lock（mutex）和pthread_mutex_unlock（mutex）之间只能放置vec1.push_back（myObj1）或vec2.push_back（myObj2）中的一个。

我不知道我上面的代码是否正确。如果我错了，有人可以纠正我吗？

- Shawn

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顺便提一下：您可以考虑使用std::thread（C++11），并将向量作为引用（通过std::ref）传递给线程函数（以避免全局变量）。 - user2249683

Answer 1

您的代码是正确的。互斥锁是被锁定的对象，而不是变量。您可以锁定互斥锁来保护一段代码，防止多个线程同时执行它，最常见的情况是保护数据，但通常实际上是在保护一段代码。

- Ron Kuper

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你是在说关键区域吗？你能给我指一些好的教程吗？ - Shawn

https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/#Mutexes 谈论了互斥锁，并说：拥有互斥锁的线程执行的动作往往是更新全局变量。这是一种安全的方式，可以确保当多个线程更新同一个变量时，最终值与只有一个线程执行更新时的值相同。被更新的变量属于“临界区”。 - Ron Kuper

如果我可以指出一个潜在问题：push_back()可能会引发异常。在这种情况下，您将失去对互斥量的控制，可能会导致所有线程都被阻塞。在try catch块中执行关键部分。或者改用std::threads和std::lock_guard()。 - Christophe

很好的观点@Christophe，总是使用RAII来处理互斥锁，而std::lock_guard也是一个不错的选择。 - Surt

Answer 2

是的，你可以这样写，但是有一些技巧你一定要考虑:

1. 作用域锁 模式用于异常安全和更好的健壮性。这在 this answer 中有很好的解释。
2. 避免使用全局变量 让优化器为你发挥更聪明的作用。尝试将数据分组到逻辑类中，并在其方法内实现锁定。更小的变量范围还可以给你带来更好的可扩展性。

- andruso