c++ - boost::format() 似乎不是线程安全的，因为 std::ctype::narrow() 不是线程安全的

Question

我遇到了在多线程中使用 boost::format() 的问题。 boost格式库使用boost解析库，该库使用/usr/include/c++/4.8/bits/locale_facets.h中定义的函数std::ctype::narrow()(我使用的是G++版本4.8)。

narrow() 函数并不是很无害。实例变量_M_narrow是一个缓存。我发现跨线程该缓存是同时写入和读取的。必须锁定线程才能使用 boost::format 似乎很愚蠢，以至于避免使用 boost::format 这让我觉得我一定错过了一些东西。有谁对这个问题有更深入的了解吗？

  /**
   *  @brief  Narrow char
   *
   *  This function converts the char to char using the simplest
   *  reasonable transformation.  If the conversion fails, dfault is
   *  returned instead.  For an underived ctype<char> facet, @a c
   *  will be returned unchanged.
   *
   *  This function works as if it returns ctype<char>::do_narrow(c).
   *  do_narrow() must always return the same result for the same input.
   *
   *  Note: this is not what you want for codepage conversions.  See
   *  codecvt for that.
   *
   *  @param __c  The char to convert.
   *  @param __dfault  Char to return if conversion fails.
   *  @return  The converted character.
  */
  char
  narrow(char_type __c, char __dfault) const
  {
    if (_M_narrow[static_cast<unsigned char>(__c)])
      return _M_narrow[static_cast<unsigned char>(__c)];
    const char __t = do_narrow(__c, __dfault);
    if (__t != __dfault)
      _M_narrow[static_cast<unsigned char>(__c)] = __t;
    return __t;
  }

Answer 1

_M_narrow 的定义是:

mutable char _M_narrow[1 + static_cast<unsigned char>(-1)];

实际上，并行写入/读取通常会存在危险，但在这种特殊情况下，据我所知，这很好。 (如有错误，请大家指正)

• 数据结构是一个数组，如果写入(与 std::map 相反)，它不会在结构上失效
• 元素本身是一个char。写入 char 是所有主要处理器上的原子操作(与 int、long 或 double 相反)<
• 我看到的唯一竞争条件是检查缓存是否为空的 if 与对缓存的写入操作之间。但如果发生竞争，两个线程会并行评估 do_narrow，然后将相同的结果写入缓存。

我认为这涵盖了所有危险情况，这意味着该操作实际上是线程安全的，不需要锁定。

这种类型的实现的唯一问题是 clang 的线程清理器讨厌它，并且总是将其报告为潜在危险，即使它是安全的。