c++ - std::deque 真的是线程安全的吗？

Question

我知道书上是怎么说 std::deque 是适度线程安全的，但我的经验证明并非如此。我正在使用 VS 2010。至少有两个线程(可能是 N 个线程，但添加线程只会使问题更快发生)每个运行相同的代码。每个线程都包含相同的代码，但是指向包含双端队列的结构的唯一实例的指针被传递给每个线程，因此理论上它们每个都有自己的双端队列可以使用。但是，在不同的时间，当线程尝试访问双端队列(总是读取)时，我会收到错误消息。双端队列定义如下:

struct A
{
   deque<TAS*> dqTas;
}

TAS 是指向另一个结构的指针。

结构 A 创建为

A* Aptr = new A;  

TAS 结构也是以同样的方式创建的

TAS* pTas = new TAS

错误的特点是:

1) 它们在代码中随机发生。在错误发生之前，线程可能会运行几分钟来处理数据读取/写入双端队列。

2) 更多的线程导致问题发生得更快。 1 个线程永远不会发生此问题。

3) 错误消息各不相同，说明双端队列无法取消引用或索引超出范围。如果 deque can't dereference 发生错误，那么检查数据的原因是完全无法检测到的。一切看起来都井井有条，指针，双端队列中的现有数据等。如果问题是索引超出范围，那么一个或多个数据项(数百个)突然在双端队列本身中损坏。

我已经删除了每个工作流程路径中的所有删除操作，因此无意中删除内存不会成为问题。

似乎唯一可能导致这种情况的是 std::deque 代码中的全局计数器或指针。这些错误的特征表明线程冲突源。我什至验证了每个结构实例的地址是不同的。理论上，冲突的可能性应该为零，因为每个线程都有自己的双端队列拷贝。这种设置发生这种情况的唯一方法是 std::deque 代码中有一个全局指针或计数器。

有没有人有过这样的经历？在这种情况下，boost 双端队列函数会表现得更好吗？

如果您想知道，这是 gpfs​​ 的代码:

pTs->dqTas.push_front( pTb );    <<GPF happens after a write

#if defined (DEBUG)
    long d2 = pTs->dqTas.size()-1;
    if( d2 > 0 )
    {
        TASBAR* pDel2;
        //pDel2 = pTs->dqTas[d2];
        pDel2 = pTs->dqTas.at(d2);   //<<GPF happens here
    }
#endif

解决方案:

谢谢大家的评论。问题解决了，跟deque容器没有关系。随机双端队列损坏是该问题的一个症状。问题是由线程实例化的类的函数中本地声明的一些旧静态变量引起的。这些变量被保存在另一个线程的同一个双端队列中的其他对象的地址覆盖。我刚刚摆脱了那些，一切都开始按预期工作。尽管听起来很初级，但这里要记住的教训是，静态变量本质上是跨线程的全局变量(即使在函数中局部定义)。可能最好在进入可以运行同一代码的多个实例的线程的任何代码中完全避免使用它们，除非非常清楚为什么以及如何使用它们。

Answer 1

通常没有容器是“线程安全的”。它只是一个容器。我建议你自己让它成为线程安全的。在堆栈上创建一个带有 std::mutex 的 std::lock_guard 对象将使您的代码线程安全。希望对您有所帮助:下面是一个代码示例:

std::mutex lockMutex;
std::lock_guard<std::mutex> lock(lockMutex);