1.互斥锁(mutex):互斥锁是最常见的一种锁,用来保护共享资源的互斥访问。一次只有一个线程可以获得互斥锁。如果其他线程试图获得已经被锁定的互斥锁,他们将被阻塞,直到锁被释放
2.递归锁(recursive lock):递归锁是一种特殊的互斥锁,允许同一个线程多次获得同一个锁,而不会导致死锁。递归锁维护了一个锁的计数器和一个拥有锁的线程标识
3.读写锁(read-write lock):读写锁允许多个线程同时读取共享资源,但再写入时需要互斥访问,这可以提高在读操作远多于写操作的场景下的性能
4.自旋锁(spinlock):自旋锁是一种特殊的锁,当锁已经被其他线程获得时,尝试获得锁的线程将忙等待(在一个循环中不断尝试获得锁),而不是被阻塞,自旋锁适用于锁持有时间非常短的场景

//递归锁

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
struct Complex
{std::recursive_mutex mutex;int i;Complex() : i(0){}void mul(int x){std::lock_guard<std::recursive_mutex> lock(mutex);i *= x;}void div(int x){std::lock_guard<std::recursive_mutex> lock(mutex);i /= x;}void both(int x, int y){std::lock_guard<std::recursive_mutex> lock(mutex);mul(x);div(y);}
};
int main(void)
{Complex complex;complex.both(32, 23); //因为同一线程可以多次获取同一互斥量，不会发生死锁std::cout << "main finish\n";return 0;
}

互斥锁阻塞和唤醒的原理
1.当一个线程尝试获取互斥锁时,线程库会先查该锁是否已经被其他线程持有
2.如果锁没有被持有,线程库会将锁分配给线程,然后线程可以继续执行
3.如果锁已经被其他线程持有,线程会将请求线程挂起,挂起的线程会移除CPU的调度队列,进入等待队列,直到锁被释放。这样可以确保挂起的线程不会消耗CPU的资源
4.当持有锁的线程完成对共享资源的操作并释放锁之后,线程库会从等待队列中选择一个或多个挂起的线程,并将它们重新加入调度队列
5.被唤醒的进程会尝试重新获取锁,如果成功,线程会继续执行,否则,线程将再次被挂起,等待下一次通知