1. 互斥锁（std::mutex）

✅ 简介

• 最常用的线程同步工具。
• 保证同一时间只能有一个线程访问临界区。

✅ 使用方式

#include <mutex>std::mutex mtx;void safeFunction() {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);// 临界区代码
}

✅ 优点

• 简单易用。
• 可配合 std::lock_guard 或 std::unique_lock 自动释放锁。

❌ 缺点

• 遇到锁竞争时，线程会挂起，涉及上下文切换，代价较高。

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2. 自旋锁（Spinlock）

✅ 简介

• 忙等待方式的锁，线程会在获取不到锁时不断循环尝试。
• 适合临界区执行时间非常短的场景。

✅ 简易实现（非标准库提供）

#include <atomic>class Spinlock {
private:std::atomic_flag flag = ATOMIC_FLAG_INIT;
public:void lock() {while (flag.test_and_set(std::memory_order_acquire)); // 自旋}void unlock() {flag.clear(std::memory_order_release);}
};

✅ 优点

• 避免线程上下文切换，性能好于互斥锁（在锁竞争低、持有时间短的场景下）。

❌ 缺点

• 占用 CPU 忙等，竞争严重时效率低。

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3. 读写锁（std::shared_mutex）

✅ 简介

• 允许多个线程并发读，但写操作是独占的。
• C++17 起引入 std::shared_mutex 和 std::shared_lock。

✅ 示例

#include <shared_mutex>std::shared_mutex rw_mutex;void reader() {std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(rw_mutex);// 只读操作
}void writer() {std::unique_lock<std::shared_mutex> lock(rw_mutex);// 写操作
}

✅ 优点

• 提高读操作并发性，减少读之间的阻塞。

❌ 缺点

• 写操作依旧是阻塞的；读多写少的场景最适合。

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4. 原子锁（基于 std::atomic）

✅ 简介

• 利用原子变量实现无锁同步（lock-free）。
• 适合轻量级同步，比如计数器、自增等。

✅ 示例

#include <atomic>std::atomic<int> counter = 0;void increment() {counter.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
}

✅ 优点

• 极高性能；无锁竞争时几乎无代价。

❌ 缺点

• 仅适用于非常简单的场景，复杂逻辑使用困难。
• 易于出错；难以实现复杂的同步逻辑。

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🔚 总结对比

锁类型	是否阻塞	性能	适用场景	是否标准库支持
互斥锁	是	中	通用	✅ C++11
自旋锁	否	高（短时）	临界区极短，高性能要求	❌ 手动实现
读写锁	读非阻塞	高	读多写少场景	✅ C++17
原子锁	否	极高	简单同步（计数器等）	✅ C++11