Что произойдет, если вызвать метод lock несколько раз?

Вызов метода lock на одном и том же объекте мьютекса (например, std::mutex или std::recursive_mutex) из одного и того же потока приведет к следующему:

• Для std::mutex: Произойдет взаимная блокировка (deadlock). Поток, который уже владеет мьютексом, попытается снова его заблокировать, но не сможет, так как он уже заблокирован самим этим потоком.
• Для std::recursive_mutex: Блокировка будет успешной. std::recursive_mutex отслеживает, сколько раз он был заблокирован текущим потоком. Поток получит мьютекс, и счетчик рекурсивных блокировок будет увеличен. Для полного разблокирования мьютекса потребуется вызвать unlock столько же раз, сколько было успешных вызовов lock.

Вызов метода lock на одном мьютексе из разных потоков является стандартным механизмом синхронизации. Поток, вызвавший lock, будет заблокирован (остановлен) до тех пор, пока поток, владеющий мьютексом, не вызовет метод unlock.

Пример с std::mutex (приводит к deadlock из одного потока):

#include <mutex>
#include <iostream>

std::mutex my_mutex;

void deadlock_example() {
    my_mutex.lock(); // Первое успешное получение блокировки
    std::cout << "Mutex locked once.\n";
    // Этот вызов приведет к deadlock, если он из того же потока:
    my_mutex.lock(); // Попытка заблокировать мьютекс, которым уже владеет этот поток
    std::cout << "Mutex locked twice.\n"; // Эта строка не будет достигнута
    my_mutex.unlock();
    my_mutex.unlock();
}

int main() {
    deadlock_example(); // Выполнится только до второго my_mutex.lock()
    return 0;
}

Пример с std::recursive_mutex:

#include <mutex>
#include <iostream>

std::recursive_mutex my_recursive_mutex;

void recursive_lock_example() {
    my_recursive_mutex.lock(); // 1я блокировка
    std::cout << "Recursive mutex locked once.\n";

    my_recursive_mutex.lock(); // 2я блокировка тем же потоком
    std::cout << "Recursive mutex locked twice.\n";

    my_recursive_mutex.unlock(); // Разблокировка 1-го уровня
    std::cout << "Recursive mutex unlocked once.\n";

    my_recursive_mutex.unlock(); // Разблокировка 2-го уровня
    std::cout << "Recursive mutex unlocked twice.\n";
}

int main() {
    recursive_lock_example(); // Все шаги будут выполнены
    return 0;
}