[C++] 上锁、解锁、获取锁、释放锁的区别

一、前言

在学多线程与互斥锁的时候，经常被一些概念搞混淆，上锁、解锁、获得锁、释放锁。同时有些时候，又很疑惑

cpp 复制代码

{
    lock_guard<mutex> lock(mtx);
	shared_data = 42;
}

想上面这一段代码，字面意思咋一看，就是对mtx上锁，锁住了，但是既然锁住了那为什么shared_data又可以被访问呢?

本文将针对上面这些概念进行彻底地梳理。

二、上锁、解锁、获得锁、释放锁

首先，上锁可以像我们生活中的上锁一样进行理解，一旦一个线程被上锁了，那么它就动不了啦。

然后就是重头戏，也是最难理解的啦

上锁完毕后，线程会一直阻塞住，直到=="获得通行证"之后才可以继续往下运行。这里的获取通行证其实就是获得锁==。

而上锁是在lock_guard构造函数内调用的，如果有空闲的锁被当前线程拿到就会进入获得锁状态后，然后构造函数就完成了

以如下代码段为例：

cpp 复制代码

{
    lock_guard<mutex> lock(mtx);
	shared_data = 42;
}

"获取锁"中的锁就是mtx(std::mutex类型变量)，任何线程只有在获得锁之后才可以继续往下运行（这里是C++里面这么规定的，尽管与我们日常生活不太一样，日常生活中，获得锁三个看起来就像是被一把锁给锁住了，然后就应该被阻塞住了不能继续往下运行了。但是就这么理解吧，把"获得锁"看成"获得通行证"）

然后就是解锁（它与上锁相对应）了，它是在析构函数里面进行调用的，一旦调用完成，就会进行释放锁状态

最后就是释放锁了，其实也可以理解成释放通行证，当一个线程释放锁（通行证）之后，其他被阻塞的线程才可以去争抢这个锁（通行证）

对上面进行一个总结，可以用如下的因果链来记忆：

cpp 复制代码

// 完整生命周期
上锁(动作)  → 获取锁(状态)  → 持有锁期间  → 解锁(动作)  → 释放锁(状态)
   ↓              ↓                              ↓              ↓
尝试获取    成功获得所有权                   主动放弃     所有权转移

cpp 复制代码

{
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);  
    // 构造时：上锁 → 获取锁（原子操作）
    
    // ... 临界区（持有锁状态）...
    shared_data = 42;
    
}  // 析构时：解锁 → 释放锁（原子操作）

三、代码理解

最后，还有一个点需要说一下，这里的代码std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);

在理解的时候可以这么理解，这把锁在上锁过程中（获取锁之前）是锁住自己线程的，一旦获得锁之后，就是去锁住其他线程的

cpp 复制代码

{
    // 锁自己
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);  
    // 构造时：上锁 → 获取锁（原子操作）
    
    // 锁其他人
 
    // ... 临界区（持有锁状态）...
    shared_data = 42;
    
}  // 析构时：解锁 → 释放锁（原子操作）
// 释放被锁的其他人