Какие виды мьютексов знаешь в C++?

Стандартная библиотека C++ предоставляет несколько типов мьютексов, каждый для конкретных сценариев синхронизации:

1. std::mutex — базовый, нерекурсивный мьютекс. Если поток, уже владеющий им, попытается захватить его снова, это приведёт к неопределённому поведению (обычно к deadlock).

   std::mutex mtx;
   std::vector<int> shared_vec;
   
   void safe_push(int val) {
       std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // RAII-захват
       shared_vec.push_back(val);
   } // Автоматическая разблокировка при выходе из области видимости

2. std::recursive_mutex — рекурсивный мьютекс. Позволяет одному и тому же потоку захватывать его несколько раз. Необходимо вызвать unlock() столько же раз, сколько был вызван lock().

   std::recursive_mutex rec_mtx;
   void recursive_func(int x) {
       std::lock_guard<std::recursive_mutex> lock(rec_mtx);
       if (x > 0) {
           recursive_func(x - 1); // Безопасный рекурсивный вызов
       }
   }

3. std::timed_mutex — расширяет std::mutex, добавляя методы try_lock_for() и try_lock_until(), которые позволяют попытаться захватить мьютекс с таймаутом.

   std::timed_mutex tmtx;
   if (tmtx.try_lock_for(std::chrono::milliseconds(100))) {
       // Захватили за 100 мс
       tmtx.unlock();
   } else {
       // Не удалось захватить, выполняем альтернативный код
   }

4. std::recursive_timed_mutex — комбинация возможностей рекурсивного и timed мьютекса.

5. std::shared_mutex (C++17) — мьютекс для реализации паттерна "множество читателей, один писатель". Позволяет нескольким потокам одновременно захватывать его в режиме разделяемой блокировки (lock_shared()) для чтения, но для записи требуется эксклюзивная блокировка (lock()).

   std::shared_mutex sh_mtx;
   std::string shared_data;
   
   // Поток-читатель
   {
       std::shared_lock lock(sh_mtx); // Разделяемая блокировка
       std::cout << shared_data;
   }
   
   // Поток-писатель
   {
       std::unique_lock lock(sh_mtx); // Эксклюзивная блокировка
       shared_data = "new value";
   }

Рекомендация: Всегда предпочитайте RAII-обёртки (std::lock_guard, std::unique_lock, std::shared_lock) для управления блокировками, чтобы избежать утечки блокировок при исключениях.