c++ - 并发写入 vector

Question

我知道可以同时读取 std::vector没有“坏”后果，因为这个操作可以被认为是线程安全的。

但是写操作就不是这样了。但是，我想知道这是否并不总是正确的，例如考虑我的特定情况。

我有一个 std::vector<bool> ，其中所有元素都初始化为 false ，并且，给定一个索引数组，我需要将这些元素的值(每个索引的 vector[index])从 false 更改为至 true .

如果我为每个索引使用不同的线程(并且有可能某些索引具有相同的值)，这个操作是否可以被认为是线程安全的？

如果 vector 是 std::vector<int> (或任何基本类型)并且分配的值始终相同(例如 1)此操作仍可被视为线程安全的吗？

Answer 1

并发写入 vector<bool>从来都不好，因为底层实现依赖于 vector<bool>::reference 类型的代理对象它的作用就好像它是对 bool 的引用，但实际上会根据需要获取和更新位域字节。

在没有同步的情况下使用多个线程时，可能会发生以下情况:线程 1 应该更新一个位，并读取包含它的字节。然后线程 2 读取相同的字节，然后线程 1 更新一个位并将字节写回，然后线程 2 更新另一个位并写回字节，覆盖线程 1 的编辑。

这只是一种可能的情况，还有其他情况会导致相同类型的数据损坏。

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在vector<int>在这种情况下，如果您绝对确定所有线程都将相同的值写入 vector ，那么此操作通常不会导致数据损坏。然而，该标准当然总是格外小心，并将对内存位置的所有并发访问(其中至少有一个是写访问)定义为未定义的行为:

Two expression evaluations conflict if one of them modifies a memory location and the other one reads or modifies the same memory location. – intro.races/2

因此，一旦您从两个不同的线程对同一元素执行任何修改操作，您就会遇到竞争条件并且需要适当的同步，例如通过使用 std::atomic<int> .