提供互斥设施，实现有时限锁定

std::timed_mutex

class timed_mutex;                (C++11 起)

timed_mutex 类是能用于保护数据免受多个线程同时访问的同步原语。

以类似 mutex 的行为， timed_mutex 提供排他性非递归所有权语义。另外， timed_mutex 提供通过 try_lock_for() 和 try_lock_until() 方法试图带时限地要求 timed_mutex 所有权的能力。

timed_mutex 类满足定时互斥体 (TimedMutex) 与标准布局类型 (StandardLayoutType) 的所有要求。

构造互斥

timed_mutex();                                (1) (C++11 起) timed_mutex( const timed_mutex& ) = delete;   (2) (C++11 起)

1) 构造互斥。调用后互斥在未锁定状态。

2) 复制构造函数被删除。

参数

（无）

异常

若构造不成功则抛出 std::system_error 。

解锁互斥

void unlock();                         (C++11 起)

解锁互斥。

互斥必须为当前执行线程所锁定，否则行为未定义。

此操作同步于（定义于 std::memory_order ）任何后继的取得同一互斥所有权的锁操作。

参数（无）

返回值（无）

异常（无）

注意

通常不直接调用 unlock() ：用 std::unique_lock 与 std::lock_guard 管理排他性锁定。

锁定互斥，若互斥不可用则阻塞

void lock();                    (C++11 起)

锁定互斥。若另一线程已锁定互斥，则到 lock 的调用将阻塞执行，直至获得锁。

若 lock 为已占有 mutex 的线程调用，则行为未定义：例如，程序可能死锁。鼓励能检测非法使用的实现抛出以 resource_deadlock_would_occur 为错误条件的 std::system_error ，而不是死锁。

同一互斥上先前的 unlock() 操作同步于（定义于 std::memory_order ）此操作。

参数（无）

返回值（无）

异常

错误发生时抛出 std::system_error ，包括底层操作系统阻止 lock 满足其规定的错误。在抛出任何异常的情况下，不锁定互斥。

注意

通常不直接调用 lock() ：用 std::unique_lock 与 std::lock_guard 管理排他性锁定。

尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回

bool try_lock();                         (C++11 起)

尝试锁定互斥。立即返回。成功获得锁时返回 true ，否则返回 false 。

允许此函数虚假地失败而返回 false ，即使互斥当前未为任何其他线程所锁定。

若已占有 mutex 的线程调用 try_lock ，则行为未定义。

若此操作返回 true ，则同一互斥上的先前 unlock() 操作同步于（定义于 std::memory_order ）它。注意若此操作返回 false ，则先前的 lock() 不与之同步。

参数（无）

返回值

若成功取得锁则为 true ，否则为 false 。

异常（无）

尝试锁定互斥，若互斥在指定的时限时期中不可用则返回

template< class Rep, class Period >
bool try_lock_for( const std::chrono::duration<Rep,Period>& timeout_duration );(C++11 起)

尝试锁互斥。阻塞直到经过指定的 timeout_duration 或得到锁，取决于何者先到来。成功获得锁时返回 true ，否则返回 false 。

若 timeout_duration 小于或等于 timeout_duration.zero() ，则函数表现同 try_lock() 。

由于调度或资源争议延迟，此函数可能阻塞长于 timeout_duration 。

标准推荐用 steady_clock 度量时长。若实现用 system_clock 代替，则等待时间亦可能对时钟调整敏感。

同 try_lock() ，允许此函数虚假地失败并返回 false ，即使在 timeout_duration 中某点互斥不为任何线程所锁定。

若此操作返回 true ，则同一互斥上先前的 unlock() 调用同步于（定义于 std::memory_order ）它。

若已占有 mutex 的线程调用 try_lock_for ，则行为未定义。

参数

timeout_duration

要阻塞的最大时长

返回值

若成功获得锁则为 true ，否则为 false 。

异常

执行期间时钟、时间点或时长可能抛出的异常（标准库提供的时钟、时间点和时长决不抛出）

代码示例

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
#include <vector>
#include <sstream>std::mutex cout_mutex; // 控制到 std::cout 的访问
std::timed_mutex mutex;void job(int id)
{using Ms = std::chrono::milliseconds;std::ostringstream stream;for (int i = 0; i < 3; ++i) {if (mutex.try_lock_for(Ms(100))) {stream << "success ";std::this_thread::sleep_for(Ms(100));mutex.unlock();} else {stream << "failed ";}std::this_thread::sleep_for(Ms(100));}std::lock_guard<std::mutex> lock(cout_mutex);std::cout << "[" << id << "] " << stream.str() << "\n";
}int main()
{std::vector<std::thread> threads;for (int i = 0; i < 4; ++i) {threads.emplace_back(job, i);}for (auto& i: threads) {i.join();}
}

可能的输出：

尝试锁定互斥，若直至抵达指定时间点互斥不可用则返回

template< class Clock, class Duration >
bool try_lock_until( const std::chrono::time_point<Clock,Duration>& timeout_time );(C++11 起)

尝试所互斥。阻塞直至抵达指定的 timeout_time 或得到锁，取决于何者先到来。成功获得锁时返回 true ，否则返回 false 。

若已经过 timeout_time ，则此函数表现同 try_lock() 。

使用倾向于 timeout_time 的时钟，这表示时钟调节有影响。从而阻塞的最大时长可能小于但不会大于在调用时的 timeout_time - Clock::now() ，依赖于调整的方向。由于调度或资源争议延迟，函数亦可能阻塞长于抵达 timeout_time 之后。

同 try_lock() ，允许此函数虚假地失败并返回 false ，即使在 timeout_time 前的某点任何线程都不锁定互斥。

若此操作返回 true ，则同一互斥上先前的 unlock() 调用同步于（定义于 std::memory_order ）它。

若已占有 mutex 的线程调用 try_lock_until ，则行为未定义。

参数

timeout_time

要阻塞到的最大时间点

返回值

若成功获得锁则为 true ，否则为 false 。

异常

执行期间时钟、时间点或时长可能抛出的异常（标准库提供的时钟、时间点和时长决不抛出）

调用示例

#include <thread>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <mutex>std::timed_mutex test_mutex;void f()
{auto now=std::chrono::steady_clock::now();test_mutex.try_lock_until(now + std::chrono::seconds(10));std::cout << "hello world\n";
}int main()
{std::lock_guard<std::timed_mutex> l(test_mutex);std::thread t(f);t.join();
}

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c++ std::timed_mutex 有时限锁定

std::timed_mutex

构造互斥

参数

异常

解锁互斥

参数（无）

返回值（无）

异常（无）

注意

锁定互斥，若互斥不可用则阻塞

参数（无）

返回值（无）

异常

注意

尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回

参数（无）

返回值

异常（无）

尝试锁定互斥，若互斥在指定的时限时期中不可用则返回

参数

返回值

异常

代码示例

可能的输出：

尝试锁定互斥，若直至抵达指定时间点互斥不可用则返回

参数

返回值

异常

调用示例

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参数 （无）

返回值 （无）

异常 （无）

注意

锁定互斥，若互斥不可用则阻塞

参数 （无）

返回值 （无）

异常

注意

尝试锁定互斥，若互斥不可用则返回

参数 （无）

返回值

异常 （无）

尝试锁定互斥，若互斥在指定的时限时期中不可用则返回

参数

返回值

异常

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尝试锁定互斥，若直至抵达指定时间点互斥不可用则返回

参数

返回值

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