在 boost::thread 中同步 STD cout 输出而不控制线程答案

【问题标题】：Synchronizing STD cout output in a boost::thread without control over threads在 boost::thread 中同步 STD cout 输出而不控制线程
【发布时间】：2015-04-01 18:53:50
【问题描述】：

我想问与这里问的完全相同的问题： Synchronizing STD cout output multi-thread 唯一的例外是我无法控制使用 boost::thread 的代码（该代码是 this library 的内部代码，我不应该/不想触摸它，除非这个问题不能以任何其他方式解决，在这种情况下，我可以将它添加到我的库中。）

库在某个时间在 C++ 代码中生成 4 个线程（我在使用 OSX 10.10 的 2010 年中期 MacBook Pro 上）在我使用 cout 进行日志记录的单个线程中执行，如下所示：

cout << "Writing file: " << "\n" << xmlFileName << endl;

由于多线程，此输出会出现乱码，因此在任何给定时刻都很难理解单个线程中发生了什么......

如何使输出同步？该项目使用 Boost 1.57.0，所以我可以使用它。我以前从未处理过多线程，但我理解出现的概念和问题。我还看到了一些关于 SO 的示例，但所有这些示例都需要访问生成线程的代码，或者使用传递给线程的共享互斥锁，或者使用 lockGuard。

虽然我有一种无法逃避修改库代码的感觉，但我希望这有可能吗？

【问题讨论】：

“我怎样才能使输出同步？” 不能没有std::mutex 或其他与其他线程交互的同步机制，确保执行cout << "Writing file: " << "\n" << xmlFileName << endl; 原子地 AFAIK。
为什么要写入标准输出？您可以使用一个适当的日志库，该库知道什么是完整的日志消息并且可以多线程工作。它还应该允许例如为每个日志条目添加一个线程 ID，以便更容易确定哪个部分属于哪个线程。
我正在继承一个已有 5 年历史的遗留项目。实际上，作者想包括线程 ID 和信息，如下所示：#define screen cout << fixed << "["<< thread_id <<"]: " << name <<" [" <<control_loop_iteration << ", " << heterogeneous_controller << "]: " 但这会同样乱码，所以我完全省略了。你对这些图书馆有什么建议吗？我真的很想尽量减少第三方软件，尤其是看到我对 C++ 及其环境的了解。

标签： c++ multithreading boost synchronization cout

【解决方案1】：

~~你可能会变得非常hacky并编写一个同步流缓冲区。~~

然后你可以在 cout 对象上使用它：
```
std::cout.rdbuf(new my_sync_cout_buf());
```
在开始线程之前。

请注意，这将需要一些坐立不安才能以良好的方式响应刷新。如果（其中一个）线程随意使用std::unitbuf 或std::flush，这样做会崩溃。

在绝对最坏的情况下，您必须打开线程 ID 并交错输出（例如逐行）

THINKO：ostream 对象本身仍然是非线程安全的。所以这只是选项#2，真的：
也许从一个线程打开管道并从另一个线程读取它们更容易（也更明智）。这样，您可以自己协调输出完成的顺序。当然，由于您不控制线程，因此您必须 fork 而不是启动线程。

然后，在每个子进程中，您可以设置std::cout的流缓冲区写入管道

【讨论】：

实际上我使用了第一种方法，它对我有用——不是完美的，但足够了。原因是 IOStream 在很大程度上是无状态的，特别是没有需要线程安全分配的缓冲区，这些缓冲区位于流缓冲区中。现在，你不应该做的是使用例如像std::hex 这样的格式更改插入器，因为它们具有粘性并且可以跨线程操作。
@UlrichEckhardt 我意识到了这个漏洞。但我永远不会推荐它。我更愿意给出/直接/答案，但我意识到，如果你可以/证明/你使用iostream实例“as-if”const，你可以侥幸逃脱（这正是这条线首先产生选项 1. 的想法）。我希望你能明智地做事并取得成功:)