C++ 中的默认构造函数是线程安全的吗？答案

【问题标题】：Is the default constructor thread-safe in C++?C++ 中的默认构造函数是线程安全的吗？
【发布时间】：2016-05-20 10:20:53
【问题描述】：

class log_String {
  //These are private!
  std::vector<std::string> list;
  std::mutex m;
  log_String& operator=(const log_String &source); //Operatore assegnazione
  log_String(const log_String &source);

public:
  log_String() {}; // <---- is this thread_safe?

  void add(std::string string) {
    std::lock_guard<std::mutex> l(m);
    list.push_back(string);
  }

  void printFile(std::string file) {
    std::lock_guard<std::mutex> l(m);
    std::ofstream myfile;

    myfile.open(file);
    for (auto iterator = list.begin(); iterator != list.end(); ++iterator) {
        myfile << *iterator << "\n";
    }
  }
};

log_String() {} 线程安全吗？我认为即使许多线程同时调用log_String() {} 这应该不是问题吗？我弄错了吗？如果我错了，可能的解决方案可能是定义它private 并保护获取新锁的新对象的实例化？

【问题讨论】：

这个问题没有意义。构造函数在对象的生命周期开始之前运行。一个不存在的对象如何同时被多个线程访问？
@KerrekSB 您的评论应该是一个答案！作为旁注：我问了一个关于对象生命周期是如何开始的问题（stackoverflow.com/questions/20409500/…）并得到了一些有趣的答案。标准中的“初始化完成”是什么意思？ :)
@GeorgeAl：什么？如何？什么时候？
@mantler：表示第一个构造函数已经返回。
@KerrekSB，仅供参考stackoverflow.com/a/10586040/6271671

标签： c++ multithreading default-constructor

【解决方案1】：

log_String() 基本上是一个函数，但它也是一个构造函数。因此，实际上它在对象创建期间的调用也意味着递归地调用所有成员变量（具有构造函数）的构造函数，以及所有基类的构造函数，以及它们的成员变量的构造函数。

所以你需要考虑所有被调用的函数。两个成员变量，list 和 m，应该有线程安全的构造函数，因为它们来自标准库，虽然我没有从标准中检查（草稿应该可以免费下载，如果你想检查自己)，如果他们没有线程安全的构造函数，事情会很疯狂。那么就没有基类，你的构造函数中也没有代码。

结论，它是线程安全的，因为里面没有任何东西，这会导致问题“即使许多线程同时调用 log_String()”。没有可见的共享数据或其他共享资源，如果成员变量中隐藏了任何共享数据，则可以信任它们安全地完成。

编写线程不安全的公共构造函数可能被认为是愚蠢的，甚至是邪恶的。尽管如此，如果您有来自 3rd 方库的成员变量或基类，或者只是您自己的类型，并且您不能 100% 确定它们的质量，那么停下来思考一下这种愚蠢是否已经完成是值得的.

一个可能编写的示例代码，尤其是用于调试目的，并且会使事情变得线程不安全：

private:
    static unsigned static_counter;

public:
    log_String() {
        ++static_counter; // not atomic operation! potential data race!
    };

为了完整性：对上述代码的修复是简单地使用std::atomic<unsigned> 作为计数器。更复杂的情况可能需要静态互斥锁（如果您使用的是旧的蹩脚编译器（至少是 MSVC2010），可能会有不可避免的静态数据竞争条件）。

【讨论】：