c++ - std::vector 或 boost::vector 线程安全吗？

Question

我有多个线程同时在 std::vector 的共享对象上调用 push_back()。 std::vector 线程安全吗？还是我需要自己实现该机制以使其线程安全？
我想避免做额外的“锁定和释放”工作，因为我是图书馆用户而不是图书馆设计师。我希望为vector寻找现有的线程安全解决方案。 boost::vector 怎么样，它是从 boost1.48.0 开始新引入的。它是线程安全的吗？

Answer 1

C++ 标准为标准 C++ 库中的所有类提供一定的线程保证。这些保证可能不是您所期望的，但是对于所有标准 C++ 库类，都做出了某些线程安全保证。不过，请确保您阅读了所做的保证，因为标准 C++ 容器的线程保证通常与您希望它们的内容不一致。对于某些不同的、通常更强的类，我们会做出保证，下面的答案特别适用于容器。容器本质上具有以下线程安全保证:

1. 同一容器可以有多个并发读取器
2. 如果只有一个作者，就没有更多的作者和读者了

这些通常不是人们想要的线程安全保证，但考虑到标准容器的接口(interface)，它们是非常合理的:它们旨在在没有多个访问线程的情况下有效使用。为他们的方法添加任何类型的锁定都会干扰这一点。除此之外，容器的接口(interface)对于任何形式的内部锁定都没有真正的用处:通常会使用多种方法，并且访问取决于先前访问的结果。例如，在检查容器不是 empty() 之后，可能会访问一个元素。但是，使用内部锁定并不能保证对象在实际访问时仍然在容器中。

为了满足提供上述保证的要求，您可能必须对并发访问的容器使用某种形式的外部锁定。我不知道 boost 容器，但如果它们的接口(interface)类似于标准容器的接口(interface)，我会怀疑它们具有完全相同的保证。

保证和要求在 17.6.4.10 [res.on.objects] 第 1 段中给出:

The behavior of a program is undefined if calls to standard library functions from different threads may introduce a data race. The conditions under which this may occur are specified in 17.6.5.9. [ Note: Modifying an object of a standard library type that is shared between threads risks undefined behavior unless objects of that type are explicitly specified as being sharable without data races or the user supplies a locking mechanism. —endnote]

... 和 17.6.5.9 [res.on.data.races]。本节主要详细介绍了 not 中更非正式的描述。