C++中unique_lock.lock()触发中止错误及互斥保护疑问

问题1：std::unique_lockstd::mutex构造时是否会锁定互斥量？为何示例中所有线程都能通过该行，它是否实现互斥保护？ #

• 用std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);这种无额外参数的构造方式时，会自动锁定传入的互斥量，同一时间只有一个线程能成功构造并持有锁，其他线程会阻塞在构造行等待锁释放。
• 你看到所有线程都能走到构造行之后的代码，核心原因是cv.wait(lck);的特殊行为：当线程进入wait等待条件变量时，会自动释放持有的锁。第一个线程拿到锁，输出后进入wait，锁被释放；第二个线程立刻拿到锁，输出后进入wait，锁再次释放……以此类推，最终所有线程都会卡在wait的循环里，看起来就像"都通过了构造行"。unique_lock的构造本身是严格互斥的，不存在多个线程同时持有锁的情况。

问题2：为何调用lck.lock()会触发中止错误？注释该行后线程会连续启动，我原以为构造后其他线程无法进入该区域。 #

• 中止错误的根源是重复加锁：unique_lock构造时已经自动锁定了mtx，此时再调用lck.lock()就是对同一个互斥量再次加锁，这属于未定义行为，绝大多数C++标准库实现会直接触发程序中止来提示错误。
• 注释掉lck.lock()后，线程连续输出"thread Starts"的原因还是和cv.wait有关：每个线程拿到锁后，输出完就进入wait，wait会释放锁，让下一个线程能立刻获取锁并执行输出步骤。你之前误以为构造后其他线程无法进入，是没注意到wait会临时释放锁——unique_lock持有锁的时间不是从构造到析构的全程，wait会主动释放锁，让其他线程有机会进入临界区。

你的测试代码（已修正标准语法问题） #

#include <mutex>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <iostream>
using namespace std;

condition_variable cv;
bool ready = false;
mutex mtx;
void print_id(int id) {

    // why all the threads can pass this line?
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    
   //i knew about the concept of two times locking, just thought there 
   //is something wrong with the constructor or i dont understand
    lck.lock(); // Having this line gives me abort.

    std::cout << "thread Starts: " << id << '\n';
    while (!ready) 
        cv.wait(lck);
    // ...
    std::cout << "thread Ends: " << id << '\n';
}

void go() {
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    ready = true;
    cv.notify_all();
}

int main()
{
    std::thread threads[5];
    // spawn 5 threads:
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(2000));
        threads[i] = std::thread(print_id, i);
    }

    std::cout << "5 threads ready to race...\n";
    go();                       // go!

    for (auto& th : threads) th.join();
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Azzurro94