Лекции

Разбираем, как находить границы критической секции в многопоточном C++: сначала определяем общий ресурс и его инвариант, а уже потом думаем о блокировках (например, std::mutex). На примерах показываем, почему ++ — это не «одна операция», почему чтение ( size(), empty(), average()) тоже участвует в гонках, и как согласованно защищать связанное состояние ( push_back + +=) в компоненте TaskStats.

Разбираем базовую синхронизацию в C++: зачем нужен std::mutex, почему ручные lock()/ unlock() легко приводят к «вечной» блокировке, и как RAII‑подход через std::lock_guard привязывает освобождение мьютекса к области видимости. Покажем, как правильно ограничивать критическую секцию, защитить общий счётчик и даже вывод в std::cout, а также разберём типичные ошибки в работе с блокировками.

Разбираем, почему в многопоточном C++ иногда недостаточно std::lock_guard: как std::unique_lock помогает точно управлять временем удержания мьютекса (ранний unlock(), повторный lock(), отложенный захват через std::defer_lock), и как std::scoped_lock безопасно берёт сразу несколько мьютексов одной логической операцией (например, при переводе между счетами). Плюс — практический паттерн “snapshot → compute → commit”, мини-таблица выбора и типичные ошибки.

Разбираем, что такое взаимная блокировка ( deadlock) в многопоточном C++: как она возникает из-за разного порядка захвата std::mutex, почему зависание проявляется через бесконечные join(), и как предотвращать проблему дисциплиной блокировок — через единый lock ordering и атомарный захват нескольких мьютексов с std::scoped_lock. Отдельно обсуждаем опасность побочных действий под блокировкой (например, логирование) и практику «снимок под lock → работа без lock».

Разбираем практику «мьютекс внутри класса»: почему внешний std::mutex почти неизбежно приводит к забытым блокировкам и гонкам данных, как строить самодисциплинирующийся интерфейс через std::lock_guard, зачем в const-методе может понадобиться mutable, и как безопасно читать данные через snapshot(). На примере потокобезопасного TaskLog показываем, как оформлять составные операции ( add_and_size()) и каких ошибок избегать (утечки ссылок на контейнеры, несинхронизированное чтение, слишком долгий lock, риск deadlock при нескольких мьютексах).