并发向量<bool>

Question

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

但是写作操作也不能说。但是，我想知道这是否总是如此，例如考虑我的特定情况。

我有一个std::vector<bool>，其中所有元素都被初始化为false，并且，给定一个索引数组，我需要更改这些元素的值（vector[index]索引）从false到true。

如果我为每个索引使用不同的线程（并且某些索引可能具有相同的值），是否可以将此操作视为线程安全的？

如果向量是std::vector<int>（或任何基本类型）并且赋值的值始终相同（例如1），此操作仍然可以被认为是线程安全的吗？

Answer 1

对vector<bool>的并发写入永远不会正常，因为底层实现依赖于vector<bool>::reference类型的代理对象，其行为就好像它是对bool的引用，但实际上它将获取并更新根据需要使用位字节字节。

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更新一位并将字节写回，然后线程2更新另一位并写回字节，覆盖线程1的编辑。

这只是一种可能的情况，还有一些会导致同样的数据损坏。

在vector<int>情况下，如果您绝对确定所有线程都将相同的值写入向量，则此操作通常不会导致数据损坏。但是，标准当然总是格外小心，并定义了对内存位置的所有并发访问，其中至少有一个是写访问，是未定义的行为：

  

如果其中一个修改内存位置而另一个读取或修改相同的内存位置，则两个表达式评估会发生冲突。 -   intro.races/2

因此，只要对来自两个不同线程的同一元素进行任何修改操作，就会出现竞争条件并需要正确同步，例如：使用std::atomic<int>。

Answer 2

[container.requirements.dataraces] / 2说：

  

尽管如此（17.6.5.9），当同时修改同一容器中除vector<bool> 之外的不同元素中的所包含对象的内容时，需要实现以避免数据争用。

因此，当容器为vector<bool>时，您可以安全地从不同的线程 修改同一标准库容器的不同元素。