在 C++ 中，互斥量（std::mutex）是一種用于多線程編程中保護共享資源的機制，防止多個線程同時訪問某個資源，從而避免數據競爭（data race）和不一致的問題。

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🔒 一、基礎用法：std::mutex

頭文件：#include <mutex>

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>std::mutex mtx; // 創建一個互斥量
int counter = 0;void increment(int id) {for (int i = 0; i < 10000; ++i) {mtx.lock();       // 加鎖++counter;        // 訪問共享資源mtx.unlock();     // 解鎖}
}

你可以通過多個線程調用 increment()，互斥量保證了線程安全。

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? 更推薦的方式：使用 std::lock_guard

它是一種 RAII（資源獲取即初始化） 的封裝類，作用域結束時會自動解鎖，非常安全，防止漏解鎖。

void increment(int id) {for (int i = 0; i < 10000; ++i) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);++counter;} // 作用域結束時自動釋放鎖
}

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? 錯誤示例（不要這樣做）：

mtx.lock();
++counter;
// 如果中間拋異常，mutex 可能永遠不會 unlock

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🧠 其他互斥量類型

類型	說明
std::mutex	最基本的互斥量
std::recursive_mutex	支持同一線程多次加鎖
std::timed_mutex	支持帶超時的鎖操作
std::shared_mutex	C++17，引入讀寫鎖（多個讀一個寫）

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🧪 示例：多個線程安全地寫輸出

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>std::mutex print_mtx;void safe_print(const std::string& msg) {std::lock_guard<std::mutex> lock(print_mtx);std::cout << msg << std::endl;
}int main() {std::thread t1(safe_print, "hello from thread 1");std::thread t2(safe_print, "hello from thread 2");t1.join();t2.join();return 0;
}

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? try_lock() 與 timed_mutex

if (mtx.try_lock()) {// 成功獲得鎖mtx.unlock();
} else {// 沒拿到鎖，干別的事
}

std::timed_mutex tmtx;
if (tmtx.try_lock_for(std::chrono::milliseconds(100))) {// 拿到鎖tmtx.unlock();
}

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總結：

方法	是否推薦	用法說明
mutex.lock()/unlock()	? 不推薦（容易忘記 unlock）
std::lock_guard	? 推薦，簡單安全
std::unique_lock	? 推薦，需要更靈活控制時
try_lock / timed_mutex	? 用于嘗試加鎖或有時間要求

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如你需要我幫你寫一個完整的多線程例子（比如生產者-消費者模型、線程池、文件讀寫等），可以直接告訴我場景！