向量自动调整多线程代码中的危险情况吗？

Question

可能重复： STL vector and thread-safety

一个简单的例子：

struct A {
  int a;
  void set_a (int x)
  {
    ...  // line-1
    ...  // line-2
    this->a = x;  // line-3
  }
};
...
vector<A> v;  // somewhere

假设v在线程-1和线程-2中共享。v.set_a()总是在线程-1中调用，v.push_back()在线程-2中调用.因此，不存在线程安全问题。

下面的事件序列发生了什么：

1. 线程-1调用v.set_a()。
2. 在第3行之前，线程2调整矢量的大小(push_back()，resize()，.)
3. 当前位置没有足够的连续内存，v必须移动到其他位置

这会导致不明确的行为吗？如果是，那么对于这样的场景，最优雅的解决方案是什么？

Answer 1

标准(C++11和以前的Posix)对此非常清楚。您正在修改一个线程中的对象(向量)，并从多个线程访问它，因此必须保护所有访问，包括读取访问。(至少我想。如果v.set_a()有std::vector<A>类型，那么它不是合法的；我猜您指的是v[i].set_a()或类似的东西。)

这里我不确定标准的确切措辞，但我假设“修改向量”只意味着改变其大小的操作，而不是修改单个成员的操作。因此，像一个线程中的v[0] = x和另一个线程中的v[1]这样的东西，在没有同步的情况下是合法的。但是，对向量中任何对象的所有访问都是对向量的访问，因此，如果向量的大小发生变化，则必须保护对向量中对象的所有访问。这包括“延迟”访问，因为您保存了v[]返回的引用:给定如下内容：

int& ri = v[i];
//  ...
doSomethingWithRi(ri);

如果任何线程正在修改向量，则必须保护整个代码块。

Answer 2

没有什么可以说向量大小是线程安全的，所以我们必须假设它不是，在您的例子中，我肯定会遇到问题，因为您依赖于许多非原子操作。一个优雅的解决方案就是简单地将它封装在一个线程安全版本中。